理论教育 动物生理:细胞膜基本结构

动物生理:细胞膜基本结构

时间:2023-10-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:1)细胞膜的结构细胞膜主要由磷脂双分子层、蛋白质及糖构成。图2.1细胞膜的液态镶嵌模型蛋白质细胞膜中含有的镶嵌蛋白质主要分为内在蛋白和表面蛋白,内在蛋白又称为跨膜蛋白,是跨细胞膜的一种蛋白质,与膜结合紧密,难以分离,表面蛋白分布在细胞膜的两侧,以非共价键与膜相结合,结合较疏松。流动性细胞膜的流动性是指细胞膜上的脂质分子与蛋白质均处于不断运动的状态。糖链仅存在于细胞膜的外表面,其不对称性更为明显。

动物生理:细胞膜基本结构

细胞是生物体基本的结构和功能单位,动物细胞一般由细胞膜细胞质细胞核组成,最外层的细胞膜将细胞内容物及细胞外液分隔开,使细胞成为一个独立的个体,同时细胞膜又具有一定的支撑、屏障功能,在信号识别、信息传递、物质跨膜转运、细胞免疫等方面起到非常重要的作用,使细胞与细胞、细胞与其生活的微环境之间密切联系。

1)细胞膜的结构

细胞膜主要由磷脂双分子层、蛋白质及糖构成(图2.1)。

(1)磷脂双分子层

脂质双分子层是由磷脂(占脂质总量的70%以上)、胆固醇(30%以下)及少量的糖类组成的双层脂质分子,是细胞膜的基架部分。脂质分子有亲水端和疏水端,在脂质双分子层中,疏水的脂肪酸端互相聚集,位于内部,亲水的极性头部裸露在两端,中间镶嵌着许多不同结构和功能的蛋白质。

图2.1 细胞膜的液态镶嵌模型

(2)蛋白质

细胞膜中含有的镶嵌蛋白质主要分为内在蛋白和表面蛋白,内在蛋白又称为跨膜蛋白,是跨细胞膜的一种蛋白质,与膜结合紧密,难以分离,表面蛋白分布在细胞膜的两侧,以非共价键与膜相结合,结合较疏松。镶嵌的蛋白质具有大小不同、结构不同、镶嵌位置不同、功能不同的特点,可作为骨架蛋白、受体蛋白、识别蛋白、转运蛋白、通道蛋白等,有的具有一定的酶作用,可催化某些化学反应。(www.daowen.com)

(3)糖

细胞膜表面存在一些寡糖和多糖,但含量较少,常以共价键的形式结合于膜脂质与膜蛋白上,称为糖脂和糖蛋白,糖链仅裸露在细胞膜的外表面,是判断细胞膜内表面与外表面的重要依据,同时糖链还具有一定的识别作用。

2)细胞膜的特性

在37℃左右时,细胞膜处于液态与固态中间的状态,因此,细胞膜具有明显的流动性和不对称性。

(1)流动性

细胞膜的流动性是指细胞膜上的脂质分子与蛋白质均处于不断运动的状态。细胞膜中的脂质分子在同一单层内可作横向的扩散运动,还可沿脂质分子的自身长轴做旋转运动;膜蛋白在膜平面上可做侧向的扩散运动,还可沿膜平面垂直轴做旋转运动,所有的膜蛋白都是在细胞质中合成,然后运送到膜表面,再插入细胞膜内,一些膜蛋白还可脱离细胞膜进入细胞内。基本上一切膜的基本活动均在细胞膜的流动状态下进行,比如物质转运、能量转换、细胞识别与细胞免疫等。

(2)不对称性

细胞膜的内层和外层具有很大的差异,脂质双分子层中的磷脂因其碱基的不同,主要有4种磷脂:磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰肌醇,在细胞膜外层的脂质分子中大部分为含胆碱的磷脂,内层大部分为含氨基的磷脂,且内外两层中脂质的含量和比例也具有一定的差异,膜蛋白的分布也不对称。膜蛋白的种类、功能不同,其分布位置也不同,如具有一定酶活性的膜蛋白和含有磷酸二酯酶的膜蛋白多分布于细胞膜的外表面,含有腺苷酸环化酶的膜蛋白多分布于膜内表面,且跨膜蛋白在膜内外表面的突出长度与结构也不同。糖链仅存在于细胞膜的外表面,其不对称性更为明显。

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