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明带,总厚度约7.0~7.5m左右这种结构不仅见于各种细胞的细胞膜,亦见于各种细胞器的膜性 结构,如线粒体膜、内质网膜、溶酶体膜等,因而它被认为是一种细胞中普遍存在的基本结构 形式 各种膜性结构主要由脂质、蛋白质和糖类等物质组成;尽管不同来源的膜中各种物质的比 例和组成有所不同,但一般是以蛋白质和脂质为主,糖类只占极少量。如以重量计算,膜中蛋 白质约为脂质的1~4倍不等,但蛋白质的分子量比脂质大得多,故膜中脂质的分子数反较蛋白 质分子数多得多,至少也超过蛋白质分子数100倍以上。 各种物质分子在膜中的排列形式和存在,是决定膜的基本生物学特性的关键因素。分子生 物学的研究成果表明,各种物质特别是生物大分子在各种生物结构中的特殊有序排列,是各种 生命现象得以实现的基础。尽管目前还没有一种能够直接观察膜的分子结构的较方便的技术和 方法,但根据对生物膜以及一些人工模拟膜特性的分析研究,从30年代以来就提出了各种有关 膜的分子结构的假说,其中得到较多实验事实支持而目前仍为大多数人所接受的则70年代初期 (Singera和Nicholson,.l972)提出的液态镶嵌模型(fluid mosaic model)。这一假想模型的基 本内容是:膜的共同结构特点是以液态的脂质双分子层为基架,其中镶嵌着具有不同分子结 构、因而也具有不同生理功能的蛋白质,后者主要以-螺旋或球形蛋白质的形式存在(图2-1) 双分子园 蛋白质 亲水性热团 被水性禁团 图2-1膜的液态镶嵌式模型 膜外侧蛋白质和脂质分子上可能存在的糖链未画出 (一)脂质双分子层 膜的脂质中以磷脂类为主,约占脂质总量的70%以上;其次是胆固醇,一般低于30%;还 有少量属鞘脂类的脂质。磷脂的基本结构是:一分子甘油的两个羟基同两分子脂酸相结合,另 一个羟基则与一分子磷酸结合,后者再同一个碱基结合。根据这个碱基的不同,动物细胞膜中 的磷脂主要有四种(图22):磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸和磷脂酰肌醇。鞘 脂类的基本结构和磷脂类似,但不含甘油。胆固醇结构很特殊,它含有一个甾体结构(环戊烷 多氢菲)和一个8碳支链。 最初提示膜中脂质呈双分子层形式存在的,是对红细胞膜所作的化学测定和计算。Gortert 和Grendel(1925)提取出红细胞膜中所含的脂质,并测定将这些脂质以单分子层在水溶液表面平 铺时所占的面积,结果发现一个红细胞膜中脂质所占的面积,差不多是该细胞表面积的2倍。明带,总厚度约7.0~7.5nm左右这种结构不仅见于各种细胞的细胞膜,亦见于各种细胞器的膜性 结构,如线粒体膜、内质网膜、溶酶体膜等,因而它被认为是一种细胞中普遍存在的基本结构 形式。 各种膜性结构主要由脂质、蛋白质和糖类等物质组成;尽管不同来源的膜中各种物质的比 例和组成有所不同,但一般是以蛋白质和脂质为主,糖类只占极少量。如以重量计算,膜中蛋 白质约为脂质的1~4倍不等,但蛋白质的分子量比脂质大得多,故膜中脂质的分子数反较蛋白 质分子数多得多,至少也超过蛋白质分子数100倍以上。 各种物质分子在膜中的排列形式和存在,是决定膜的基本生物学特性的关键因素。分子生 物学的研究成果表明,各种物质特别是生物大分子在各种生物结构中的特殊有序排列,是各种 生命现象得以实现的基础。尽管目前还没有一种能够直接观察膜的分子结构的较方便的技术和 方法,但根据对生物膜以及一些人工模拟膜特性的分析研究,从30年代以来就提出了各种有关 膜的分子结构的假说,其中得到较多实验事实支持而目前仍为大多数人所接受的则70年代初期 (Singer和Nicholson,1972)提出的液态镶嵌模型(fluid mosaic model)。这一假想模型的基 本内容是:膜的共同结构特点是以液态的脂质双分子层为基架,其中镶嵌着具有不同分子结 构、因而也具有不同生理功能的蛋白质,后者主要以а-螺旋或球形蛋白质的形式存在(图2-1) 图2-1 膜的液态镶嵌式模型 膜外侧蛋白质和脂质分子上可能存在的糖链未画出 (一)脂质双分子层 膜的脂质中以磷脂类为主,约占脂质总量的70%以上;其次是胆固醇,一般低于30%;还 有少量属鞘脂类的脂质。磷脂的基本结构是:一分子甘油的两个羟基同两分子脂酸相结合,另 一个羟基则与一分子磷酸结合,后者再同一个碱基结合。根据这个碱基的不同,动物细胞膜中 的磷脂主要有四种(图2-2):磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸和磷脂酰肌醇。鞘 脂类的基本结构和磷脂类似,但不含甘油。胆固醇结构很特殊,它含有一个甾体结构(环戊烷 多氢菲)和一个8碳支链。 最初提示膜中脂质呈双分子层形式存在的,是对红细胞膜所作的化学测定和计算。Gortert 和Grendel(1925)提取出红细胞膜中所含的脂质,并测定将这些脂质以单分子层在水溶液表面平 铺时所占的面积,结果发现一个红细胞膜中脂质所占的面积,差不多是该细胞表面积的2倍
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