chapter 4-1 细胞质膜和细胞表面.ppt

Simplified diagram of the cell coat (glycocalyx) 6.2细胞膜骨架与细胞表面的特化结构 膜骨架（membrane associated cytoskeleton） 膜骨架是质膜下纤维蛋白组成的网架结构；位于细胞质膜下约0.2μm厚的溶胶层。 作用：维持质膜的形状并协助质膜完成多种生理功能。 成熟的红细胞呈双面凹或单面凹陷的盘状，直径约为7μm,厚度1.7μm,表面积为145μm2 红细胞的主要功能是携带O2和运输CO2，红细胞的寿命约为120天，一生中要行走500，000米 成熟的哺乳动物血红细胞没有核和内膜系统，是研究膜骨架的理想材料。红细胞经低渗处理，细胞破裂释放出内容物，留下一个保持原形的空壳，称为血影（ghost）。 红细胞的生物学特性 120d，500Km 3.1.2 Erythrocyte Membrane Skeleton 问题提出的依据∶ 行程∶500,000米 要多次穿过小于自身直径一半的微小通道; 要在脾脏内经受少氧、低pH值的不利条件; 又要经过心脏内瓣膜涡流冲击， 但始终保持结构的完整？ Major Proteins of Erythrocyte Membrane 红细胞膜(含膜骨架部分)大约有15种主要的蛋白带: 其中有三种主要的蛋白: 血影蛋白 (Spectrin)、血型糖蛋白(Glycophorin)、 带3蛋白(Band 3 protein)。 经SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳分析，血影成分主要有： 血影蛋白：由结构相似的α链、β链组成异二聚体，两个二聚体头与头相接连形成四聚体。 锚蛋白（ankyrin）：与血影蛋白和带3蛋白的胞质部相连，将血影蛋白网络连接到质膜上。 带3蛋白：是阴离子载体，通过交换Cl－，使HCO3－进入红细胞。为二聚体，每个单体含929个氨基酸，跨膜12次。 血型糖蛋白：单次跨膜糖蛋白，约有131个氨基酸， N端在膜外侧，结合16条寡糖链；C-端在胞质面，链较短，与带4.1蛋白相连。血型糖蛋白与血型有关，其功能尚不明确。 血红细胞膜骨架的组成 Band 3 Protein 带3蛋白约为红细胞膜蛋白的25%; Band 3 protein serves as a channel for the passive exchange of anions（阴离子） across the membrane. H2O+ CO2 → H2CO3 → HCO-3 + H+ Band 3 protein is present as a dimer composed of two identical subunits; Each subunit spans the membrane at least a dozen times（12） ; and contains a relatively small amount of carbohydrate (6-8 percent of the molecules weight) Glycophorin A Glycophorin A was the first membrane protein to have its amino acid sequence determined（由131个氨基酸组成）； Other related glycophorins, B, C, D, and E, are also present in the membrane at much lower concentrations. Glycophorin A spans the membrane only once, And it contains an extensive carbohydrate portion consisting of 16 oligosaccharide chains （其亲水的氨基端露在膜的外侧, 结合16个低聚糖侧链）。 血影蛋白(Spectrin) 又称收缩蛋白，有两条相似的亚基∶β亚基（相对分子质量：240 000)，α亚基(相对分子质量： 220 000)； α链和β链反向平行排列, 扭曲成麻花状，形成异二聚体； 两个异二聚体头-头连接成200nm长的四聚体； 五个或六个四聚体的尾端一起连接于短的肌动蛋白纤维和另一种蛋白质(带4.1蛋白), 形成“连接复合物”； 这些血影蛋白在整个细胞膜的细胞质面下面形成韧性的网架结构。 血影蛋白、肌动蛋白、带4.1蛋白连接方式 Actin and tropomyosin 肌动蛋白纤维链长约35nm（结合有原肌球蛋白