細(xì)胞膜與物質(zhì)跨膜運(yùn)輸(編輯修改稿)
2025-05-28 07:53 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 d, and they interfere with the movements of the fatty acid tails of the phospholipids ■ 在相變溫度以上 ,它可使磷脂分子的脂酰鏈末端的運(yùn)動(dòng)減小 ,即限制膜的流動(dòng)性。 ■在相變溫度以下 ,可增加脂類(lèi)分子脂酰鏈的運(yùn)動(dòng) ,這樣可以增強(qiáng)膜的流動(dòng)性。 ◆ 卵磷脂 /鞘磷脂比值的影響 ■哺乳動(dòng)物膜中 ,卵磷脂 (phosphatidycholine)和鞘磷脂 (sphingomyelin)的含量約占整個(gè)膜脂的 50%。 ■ 卵磷脂所含的脂肪酸鏈的不飽和程度高 ,鏈較短 ,相變溫度低 ,因此卵磷脂含量高 ,流動(dòng)性大 。 ■ 而鞘磷脂的脂肪酸鏈的飽和程度高 ,相變溫度也高 ,因此 ,鞘磷脂的含量高 ,流動(dòng)性低 。 膜蛋白的運(yùn)動(dòng)性 膜蛋白分子的運(yùn)動(dòng)方式 （ 1）側(cè)向移動(dòng) （ 2）旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 膜蛋白的側(cè)向運(yùn)動(dòng)受細(xì)胞骨架的限制，破壞微絲的藥物如細(xì)胞松弛素 B能促進(jìn)膜蛋白的側(cè)向運(yùn)動(dòng)。 小鼠細(xì)胞 人膜蛋白抗體 +人膜蛋白（抗原） 異核細(xì)胞 小鼠膜蛋白抗體 + 熒光素 人膜蛋白抗體 + 羅丹明 小鼠膜蛋白抗體 +小鼠膜蛋白（抗原） 人細(xì)胞 孵育（ 37℃ ， 40分鐘） 膜蛋白 (抗原） 熒光漂白恢復(fù)技術(shù)（FRAP） Fluorescence recovery after photobleaching 質(zhì)膜的流動(dòng)性是保證其正常功能的必要條件。例如跨膜物質(zhì)運(yùn)輸、細(xì)胞信息傳遞、細(xì)胞識(shí)別、細(xì)胞免疫、細(xì)胞分化以及激素的作用等等都與膜的流動(dòng)性密切相關(guān)。當(dāng)膜的流動(dòng)性低于一定的閾值時(shí)，許多酶的活動(dòng)和跨膜運(yùn)輸將停止，反之如果流動(dòng)性過(guò)高，又會(huì)造成膜的溶解。 膜蛋白流動(dòng)性的意義 細(xì) 胞 膜 的 功 能 （一）片層結(jié)構(gòu)模型 (lamella structure model) 1935 年 ,Danielli 和 Davson,發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜的表面張力顯著低于油 水界面表面張力 ,因此認(rèn)為 ,細(xì)胞膜中除含有脂類(lèi)外 ， 還含蛋白質(zhì) ,故提出了 該模型 。 蛋白質(zhì) 脂雙分子層 [夾層學(xué)說(shuō) ] （球狀） （球狀） （雙分子層） “蛋白質(zhì) 脂類(lèi) 蛋白質(zhì) ” 三夾板結(jié)構(gòu) （二）單位膜模型 (unit membrane model) 蛋白質(zhì)：?jiǎn)螌与逆? —— 折疊結(jié)構(gòu) 脂雙層 細(xì)胞膜 細(xì)胞質(zhì) 1959年 , Robertson 利用電鏡觀察，發(fā)現(xiàn)所有生物膜都呈 “ 暗 明 暗 ” 三層結(jié)構(gòu)，故稱(chēng)為 單位膜 模型。 暗 明 暗 此模型認(rèn)為覆蓋在脂雙分子層內(nèi)外表面的是呈 223。 折疊的薄片狀蛋白質(zhì) ，而非球狀蛋白質(zhì)。 ★★ （三）流動(dòng)鑲嵌模型 (fluid mosaic model) 1. 流動(dòng)的脂雙分子層 構(gòu)成生物膜的連續(xù)主體。 2. 膜蛋白以 各種形式鑲嵌 在脂雙分子層中或附著在膜內(nèi)外表面。 脂雙分子層 極性頭部 疏水尾部 內(nèi)在膜蛋白 外在膜蛋白 1972年， Singer和 Nicolson提出 : 評(píng)價(jià)： 液態(tài)鑲嵌模型可以解釋膜中發(fā)生的很多現(xiàn)象，為人們普遍接受，但也有 不足之處 ： 如忽視了膜的各部分流動(dòng)性的不均勻性，忽視了蛋白質(zhì)分子對(duì)脂分子流動(dòng)性的限制作用。 流動(dòng)性 和 不對(duì)稱(chēng)性 。 [液態(tài)鑲嵌模型 ] （四）脂筏模型 (lipid rafts model) 1977年 ,美 Simon提出。 存在于絕大多數(shù)哺乳動(dòng)物質(zhì)膜和部分內(nèi)膜系統(tǒng)。 特征 ： 脂筏 與 質(zhì)膜微囊 （ caveolae） ，又稱(chēng) 去污劑不溶的富含糖脂區(qū) （ detergentresistant fraction） .主要含有鞘脂和膽固醇而呈現(xiàn)介于液晶相和凝膠相之間的 液態(tài)有序相（ liquidordered phase） 或 Lo相。以 Lo相為特征的脂質(zhì)微區(qū)四周被流動(dòng)的、液態(tài)無(wú)序相的脂質(zhì)分子包圍，猶如很多小筏漂浮在流動(dòng)的脂質(zhì)海洋中。 主要功能： 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、膜的運(yùn)送（內(nèi)吞、外排），膽固醇運(yùn)送、維持胞內(nèi) Ca2+穩(wěn)態(tài)平衡、蛋白分選等。 Mechanisms of raft clustering. (a) Rafts (red) are small at the plasma membrane, containing only a subset of proteins. (b) Raft size is increased by clustering, leading to a new mixture of molecules. This clustering can be triggered in different way. 一 細(xì)胞 膜 的選擇性通透和簡(jiǎn)單擴(kuò)散 —— 允許一定物質(zhì)穿越 ： 具有高度選擇性，分子量小，脂溶性強(qiáng)，不帶電荷的小分子易穿過(guò) O2 , CO2 , N2 尿素 ,H2O 葡萄糖 ,蔗糖 H+,Na+ , Ca2+ ★★ 膜對(duì)物質(zhì)分子的通透性取決于 膜的結(jié)構(gòu)屬性 及 分子特性 ： ? ① 脂溶性越強(qiáng)的分子越容易穿膜； ?非極性物質(zhì)脂溶性強(qiáng)，易穿膜，如 O2,CO2,N2； 但 H2O例外。 ? ② 分子量越小越容易穿膜； ? ③
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