高考生物知識(shí)點(diǎn):細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)
來(lái)源:網(wǎng)絡(luò)資源 2019-05-14 12:57:39
膜脂
每個(gè)動(dòng)物細(xì)胞質(zhì)膜上約有10^9個(gè)脂分子,即每平方微米的質(zhì)膜上約有5x10^6個(gè)脂分子。
膜脂質(zhì)主要由磷脂、膽固醇和少量糖脂構(gòu)成。在大多數(shù)細(xì)胞的膜脂質(zhì)中,磷脂占總量的70%以上,膽固醇不超過(guò)30%,糖脂不超過(guò)10%。磷脂又可分為兩類(lèi): 甘油磷脂(phosphoglycerides)和鞘磷脂(sphingomyelin, SM)。甘油磷脂主要包括磷脂酰膽堿( 卵磷脂)(phosphatidylcholine, PC),其次是磷脂酰絲氨酸(phosphalidylserine, PS)和磷脂酰乙醇胺(腦磷脂)(phosphatidylethanolamine,PE),含量最少的是磷脂酰肌醇(phosphatidylinosital, PI )。磷脂、膽固醇和糖脂都是雙嗜性分子。磷脂分子中的磷酸和堿基、膽固醇分子中的羥基以及糖脂分子中的糖鏈等親水性基團(tuán)分別形成各自分子中的親水端,分子的另一端則是疏水的脂肪酸烴鏈。這些分子以脂質(zhì)雙層的形式存在于質(zhì)膜中,親水端朝向細(xì)胞外液或胞質(zhì),疏水的脂肪酸烴鏈則彼此相對(duì),形成膜內(nèi)部的疏水區(qū)。膜脂質(zhì)雙層中的脂質(zhì)構(gòu)成是不對(duì)稱(chēng)的,含氨基酸的磷脂(磷脂酰絲氨酸、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰肌醇)主要分布在膜的近胞質(zhì)的內(nèi)層,而磷脂酰膽堿的大部分和全部糖脂都分布在膜的外層。
膜蛋白
細(xì)胞膜蛋白質(zhì)(包括酶)膜蛋白質(zhì)主要以?xún)煞N形式同膜脂質(zhì)相結(jié)合:分內(nèi)在蛋白和外在蛋白兩種。內(nèi)在蛋白以疏水的部分直接與磷脂的疏水部分共價(jià)結(jié)合,兩端帶有極性,貫穿膜的內(nèi)外;外在蛋白以非共價(jià)鍵結(jié)合在固有蛋白的外端上,或結(jié)合在磷脂分子的親水頭上。如載體、特異受體、酶、表面抗原。占20%~30%的表面蛋白質(zhì)(外周蛋白質(zhì))以帶電的氨基酸或基團(tuán)——極性基團(tuán)與膜兩側(cè)的脂質(zhì)結(jié)合;占70%~80%的結(jié)合蛋白質(zhì)(內(nèi)在蛋白質(zhì))通過(guò)一個(gè)或幾個(gè)疏水的α-螺旋(20~30個(gè)疏水氨基酸吸收而形成,每圈3.6個(gè)氨基酸殘基,相當(dāng)于膜厚度。相鄰的α-螺旋以膜內(nèi)、外兩側(cè)直鏈肽連接)即膜內(nèi)疏水羥基與脂質(zhì)分子結(jié)合。理論上,鑲嵌在脂質(zhì)層中的蛋白質(zhì)是可以橫向漂浮移位的,因而該是隨機(jī)分布的;可實(shí)際存在著的有區(qū)域性的分布;(這可能與膜內(nèi)側(cè)的細(xì)胞骨架存在對(duì)某種蛋白質(zhì)分子局限作用有關(guān)),以實(shí)現(xiàn)其特殊的功能:細(xì)胞與環(huán)境的物質(zhì)、能量和信息交換等。(Frye和Edidin1970年用發(fā)紅光的堿性芯香紅標(biāo)記人細(xì)胞同用發(fā)綠光熒光素標(biāo)記膜蛋白抗體標(biāo)記離體培養(yǎng)的小鼠細(xì)胞一起培養(yǎng),然后使它們?nèi)诤希瑥母髯苑植�,�?jīng)過(guò)37℃40min后變?yōu)榫鶆蚍植肌9庵缕谉晒饣謴?fù)法,微區(qū)監(jiān)測(cè))
細(xì)胞膜上存在兩類(lèi)主要的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,即:載體蛋白(carrier protein)和通道蛋白(channel protein)。載體蛋白又稱(chēng)做載體(carrier)、通透酶(permease)和轉(zhuǎn)運(yùn)器(transporter),能夠與特定溶質(zhì)結(jié)合,通過(guò)自身構(gòu)象的變化,將與它結(jié)合的溶質(zhì)轉(zhuǎn)移到膜的另一側(cè),載體蛋白有的需要能量驅(qū)動(dòng),如:各類(lèi)ATP驅(qū)動(dòng)的離子泵;有的則不需要能量,以協(xié)助擴(kuò)散的方式運(yùn)輸物質(zhì),如:纈氨酶素。通道蛋白與與所轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)的結(jié)合較弱,它能形成親水的通道,當(dāng)通道打開(kāi)時(shí)能允許特定的溶質(zhì)通過(guò),所有通道蛋白均以協(xié)助擴(kuò)散的方式運(yùn)輸溶質(zhì)。
膜糖
膜糖和糖衣:糖蛋白、糖脂細(xì)胞膜糖類(lèi)主要是一些寡糖鏈和多糖鏈,它們都以共價(jià)鍵的形式和膜脂質(zhì)或蛋白質(zhì)結(jié)合,形成糖脂和糖蛋白;這些糖鏈絕大多數(shù)是裸露在膜的外面(非細(xì)胞質(zhì))一側(cè)的。(多糖-蛋白質(zhì)復(fù)合物,細(xì)胞外殼cell coat)單糖排序上的特異性作為細(xì)胞或蛋白質(zhì)的“標(biāo)志、天線(xiàn)”—抗原決定簇(可識(shí)別,與遞質(zhì)、激素等結(jié)合。ABO血型物質(zhì)即鞘氨醇上寡糖鏈不同。131AA+100糖殘基)。
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