文章荟萃 细胞膜的组成成分 日照实验高中史培国 细胞膜的主要成分是 ...
文章荟萃
细胞膜的组成成分
日照实验高中 史培国
细胞膜的主要成分是脂类分子和蛋白质,以及少量的糖类。
一、膜脂:
构成膜的脂类有磷脂、胆固醇和糖脂。在膜中以磷脂最为丰富。磷脂分子的一个显著特点是极性很强。磷脂分子有一个头部和两个尾部。头部为磷脂酰碱基,为亲水性。尾部为两条脂肪酸长链,是非极性的,疏水的。这种一头亲水一头疏水的分子称为双型性分子或称“兼性分子”。
糖脂也是双型性分子。
胆固醇在真核细胞的质膜中含量相当多。这种化合物对调节膜的流动性,对加强膜的稳定性有重要作用。在原核细胞细菌的质膜中没有胆固醇。
不同的膜脂在不同的细胞膜中的含量比例、分布是不同的,即使是不同动物的同一类细胞的质膜,其脂类含量比例也有很大变化。但是所有的膜脂却有一个共同的结构特点,即它们都是双型性分子。
由于磷脂的这一结构使其具有一种独特的物理性质。当磷脂位于空气—水或油—水界面时,它们往往排列在界面上,极性的头部伸向水中,非极性的尾部则避开水面,伸向空气(或油)。在水环境中,磷脂的分子聚集,其极性头部与
水接触,而非极性疏水的尾部避开水,向着分子团
的内部,这样形成小球形的分子团(micelles)。
或者在水量适宜时,分子排列成片层形式。片
层具有双分子层的磷脂结构。每一片层由双层磷脂
分子组成,分子的亲水头部伸向两侧
表
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面,疏水的尾部则伸向分子层的内侧,这种片层又称为“脂双分子层”;或者由磷脂分子形成球形的脂质体(liplsomes)。(如右图) 二、膜蛋白:
细胞膜的大部分功能主要由组成膜的完成。由此在膜中蛋白质的种类和数量反映了膜的功能。如功能较复杂的、参与能量转换的细粮体内膜和叶绿体片层膜,蛋白质含量可高达75,左右,而神经思考鞘主要为神经纤维的绝缘体,含有大量的脂类,蛋白质只有约25,。一般真核细胞的质膜,含有多种酶、受体、运输蛋白等等,蛋白质的含量约为50,。
在膜中的蛋白质,根据其与膜脂相互作用的方式及其在膜中所在的位置不同,大体上可分为外在蛋白(或外周蛋白,extrinsic or peripheral protein)和内在蛋白(或整合蛋白,intrinsic or integral protein)。前者的主要特点是分布在膜的内外表面,为水溶性的;后者以不同程度嵌入脂双层的内部,多为横跨全膜,它们的疏水区域与脂双层中脂类分子的疏水尾部相互作用,亲水区域暴露在膜的一侧或两侧表面。由此这些蛋白质亦具有双型性,其中疏水性氨基酸比例较高。膜中的蛋白质大量的几乎全部为球形蛋白。而内在蛋白的跨膜疏水部分几乎都含有1 或1个以上的α-螺旋结构片段。外在蛋白比较容易分离提纯,而内在蛋白则不易分离。
三、膜糖类:
组成膜结构的成分,除了膜脂、膜蛋白外,还有糖类。膜结构的糖类主要与膜脂、膜蛋白以共价键形成糖脂和糖蛋白,分布在膜的表面。
参考资料:
1(汪堃仁 薛绍白 柳惠图 主编 《细胞生物学》第二版
2(MOLECULAR.CELL.BIOLOGY.5TH.EDITION(插图)