細胞膜與物質穿膜運輸(編輯修改稿)
2025-05-29 02:28 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 的不對稱性決定膜功能的方向性 膜的不對稱性（ membrane asymmetry）是指細胞膜中 各種成分的分布 是不均勻的，包括 種類和數(shù)量 上都有很大差異，這與細胞膜的功能有密切關系。 ?樣品經(jīng)冰凍斷裂處理后，細胞膜可從脂雙層中央斷開，各斷面命名為： ES：細胞外表面 EF：細胞質膜外葉層的內(nèi)面 PS：細胞內(nèi)表面 (胞質面 ) PF：細胞質膜內(nèi)葉層的外面 ? 生物膜內(nèi)外兩層的組分和功能有很大差異 人紅細胞膜中幾種膜脂的不對稱分布 1. 膜脂的相對不對稱性 Figure 1016 Molecular Biology of the Cell (169。 Garland Science 2022) 2. 膜蛋白的絕對不對稱性 各種膜蛋白在質膜 中都有一定的位置。 穿膜蛋白穿越脂雙層都有一定的方向性。 3. 膜糖的顯著不對稱性 質膜外表面 內(nèi)膜系統(tǒng)膜腔 （二）膜的流動性是膜功能活動的保證 1. 脂雙層為液晶態(tài)二維流體 ? 由于溫度的變化導致膜狀態(tài)的改變稱為“相變”（ phase transition）。在相變溫度以上，膜處于流動的液晶態(tài)。 ? 膜的流動性是膜功能活動的保證。 2. 膜脂分子的運動方式 （ 1）側向擴散（ lateral diffusion） （ 2）翻轉運動（ flipflop） （ 3）旋轉運動（ rotation） （ 4）彎曲運動（ flexion） 4. 膜蛋白的運動性 分布在膜脂二維流體中的膜蛋白也有發(fā)生分子運動的特性，其主要運動方式是側向擴散和旋轉運動。 小鼠－人細胞融合過程中膜蛋白的側向擴散示意圖 流動性增加 流動性減小 短的脂肪酸鏈 不飽和脂肪酸鏈 膽固醇含量降低 卵磷脂 /鞘磷脂比值上升 結合膜蛋白少 溫度升高 長的脂肪酸鏈 飽和脂肪酸鏈 膽固醇含量升高 卵磷脂 /鞘磷脂比值下降 結合膜蛋白多 溫度降低 影響脂雙層流動性的因素 Figure 1012 Molecular Biology of the Cell (169。 Garland Science 2022) 不飽和脂肪酸鏈對膜流動性的影響 膽固醇對膜流動性的影響 溫度對膜流動性的影響 三、細胞膜存在多種分子結構模型 （一）片層結構模型具有三層夾板式結構特點 1935年，球形蛋白 （二）單位膜模型體現(xiàn)膜形態(tài)結構的共 同特點 蛋白質以單條肽鏈 β片層形式 單位膜模型 蛋白質以單條肽鏈 β片層形式，通過靜電作用與磷脂極性頭部結合 （三）流動鑲嵌模型 “流動鑲嵌模型”（ fluid mosaic model）認為膜中脂雙層構成膜的連貫主體，它具有晶體分子排列的有序性，又具有液體的流動性。膜中蛋白質分子以不同形式與脂雙分子層結合，有的嵌在脂雙層分子中，有的則附著在脂雙層的表面。 流動鑲嵌模型 –膜蛋白主要以 α 螺旋的球形結構 液態(tài)鑲嵌模型 （四）脂筏模型 微區(qū)（ microdomain）： 微區(qū)中富含膽固醇和鞘脂，其中聚集一些特定種類的膜蛋白。 脂筏 （ lipid rafts） ： 由于鞘脂的脂肪酸尾比較長，因此這一區(qū)域比膜的其他部分厚，更有秩序且較少流動。 脂筏結構模式圖 Figure 1014a Molecular Biology of the Cell (169。 Garland Science 2022) 第二節(jié) 小分子物質和離子的穿膜運輸 一、物質簡單擴散依賴于膜的通透選擇性 人工脂雙層對不同溶質的相對通透性 ? 簡單擴散（ simple diffusion）是小分子物質 穿膜運輸?shù)淖詈唵蔚姆绞健? ? 須滿足兩個條件：一是溶質在膜兩側保持一定的濃度差；二是溶質必須能透過膜。 ? 脂溶性物質如醇、苯、甾體類激素以及 O CONO和 H2O等就是通過簡單擴散方式 。 細胞膜中有特定的膜蛋白負責轉運這些物
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