流動(dòng)鑲嵌的細(xì)胞膜

1、流動(dòng)鑲嵌的細(xì)胞膜圖解細(xì)胞膜(cellmembrane)又稱細(xì)胞質(zhì)膜（plasmamembrane）。細(xì)胞表面的一層薄膜。有時(shí)稱為細(xì)胞外膜或原生質(zhì)膜。細(xì)胞膜的化學(xué)組成基本相同，主要由脂類、蛋白質(zhì)和糖類組成。各成分含量分別約為50%、42%、2%~8%。此外，細(xì)胞膜中還含有少量水分、無機(jī)鹽與金屬離子等。目錄細(xì)胞膜的構(gòu)造簡(jiǎn)介生理功能結(jié)構(gòu)模型結(jié)構(gòu)模型的研究進(jìn)程單位膜模型流動(dòng)鑲嵌模型晶格模型脂筏模型基本結(jié)構(gòu)膜脂膜蛋白膜糖基本特性概述鑲嵌性蛋白質(zhì)極

2、性流動(dòng)性相變性更新態(tài)不對(duì)稱性通透性細(xì)胞膜功能細(xì)胞膜的發(fā)現(xiàn)質(zhì)膜結(jié)構(gòu)的研究歷史細(xì)胞膜的構(gòu)造簡(jiǎn)介質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞。細(xì)胞膜通過胞飲作用（pinocytosis）、吞噬作用（phagocytosis）或胞吐作用（exocytosis）吸收、消化和外排細(xì)胞膜外、內(nèi)的物質(zhì)。在細(xì)胞識(shí)別、信號(hào)傳遞、纖維素合成和微纖絲的組裝等方面，質(zhì)膜也發(fā)揮重要作用。有些細(xì)胞間的信息交流并不是考細(xì)胞膜上的受體來實(shí)現(xiàn)的，比如某些細(xì)胞分泌的甾醇類物質(zhì)，這些物質(zhì)可以作為信號(hào)，與其他細(xì)

3、胞進(jìn)行信息交流，但是這些物質(zhì)并不是和細(xì)胞膜上的受體結(jié)合的，而是穿過細(xì)胞膜，與細(xì)胞核內(nèi)或細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的某些受體相結(jié)合，從而介導(dǎo)兩個(gè)細(xì)胞間的信息交流的！所以說細(xì)胞膜的生理作用并不是很大。只是用來保護(hù)細(xì)胞。編輯本段結(jié)構(gòu)模型結(jié)構(gòu)模型的研究進(jìn)程19世紀(jì)中葉K.W.Mageli發(fā)現(xiàn)細(xì)胞表面有阻礙染料進(jìn)入的現(xiàn)象，提示膜結(jié)構(gòu)的存在；1899年E.Overton發(fā)現(xiàn)脂溶性大的物質(zhì)易入胞，推想應(yīng)為脂類屏障。1925年荷蘭人E.Gter和F.Grendel用丙酮

4、抽提紅細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)，計(jì)算出紅細(xì)胞膜平鋪面積約為其表面積的兩倍，提出脂質(zhì)雙分子層模型.成立前提：a.紅細(xì)胞的全部脂質(zhì)都在膜上；b.丙酮法抽提完全；c.RBC平均表面積估算正確。（70%~80%偏低）；40年后Bar重復(fù)這一試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)紅細(xì)胞膜平鋪面積應(yīng)不是70%～80%，而是1.5倍還有蛋白質(zhì)表面，同時(shí)干膜面積是99μm2，濕膜面積則為145μm2。兩項(xiàng)誤差相抵，結(jié)果基本正確。根據(jù)細(xì)胞的生理生化特征，曾先后推測(cè)質(zhì)膜是一種脂肪柵、脂類雙分子層和由

5、蛋白質(zhì)磷脂蛋白質(zhì)構(gòu)成的三夾板結(jié)構(gòu)。同時(shí)電鏡觀察也證實(shí)質(zhì)膜確實(shí)呈暗明暗三層結(jié)構(gòu)。隨后冷凍蝕刻技術(shù)顯示雙層膜中存在蛋白質(zhì)顆粒；免疫熒光技術(shù)證明質(zhì)膜中蛋白質(zhì)是流動(dòng)的。據(jù)此S.J.Singer等人在1972年提出生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型，如圖743和744所示，，結(jié)構(gòu)特征是：生物膜的骨架是磷脂類雙分子層，蛋白質(zhì)分子以不同的方式鑲嵌其中，細(xì)胞膜的表面還有糖類分子，形成糖脂、糖蛋白；生物膜的內(nèi)外表面上，脂類和蛋白質(zhì)的分布不平衡，反映了膜兩側(cè)的功能不同；

6、脂雙層具有流動(dòng)性，其脂類分子可以自由移動(dòng)，蛋白質(zhì)分子也可以在脂雙層中橫向移動(dòng)。盡管目前還沒有一種能夠直接觀察膜的分子結(jié)構(gòu)的較為方便的技術(shù)和方法，但從研究中30年代以來提出了各種假說有數(shù)十種，其中得到較多實(shí)驗(yàn)事實(shí)支持而目前仍為大多數(shù)人所接受的是美國的S.J.Singer和G.L.Nicholsom于1972年提出的流體鑲嵌模型（fluidmosaicmodel）。這一假想模型的基本內(nèi)容是：膜的共同結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是以液態(tài)脂質(zhì)雙分子層為基架，其中鑲

7、嵌著具有不同分子結(jié)構(gòu)、因而也具有不同生理功能的蛋白質(zhì)，后者主要以α螺旋或球型蛋白質(zhì)的形式存在。其局限性在于未表達(dá)出流動(dòng)性不均一，Jain與White提出了“板塊與鑲嵌模型”。單位膜模型J.Danielli&H.Davson1935發(fā)現(xiàn)質(zhì)膜的表面張力比油－水界面的張力低得多，推測(cè)膜中含有蛋白質(zhì)，從而提出了”蛋白質(zhì)脂類蛋白質(zhì)”的三明治模型。認(rèn)為質(zhì)膜由雙層脂類分子及其內(nèi)外表面附著的蛋白質(zhì)構(gòu)成的。1959年在上述基礎(chǔ)上提出了修正模型，認(rèn)為膜上還