生物膜的主要化学成分是脂类和蛋白质,糖类次之,另外还有微量的核酸、金属离子和水。膜脂和膜蛋白以及糖类所占的比例因膜的种类而异。
例如,神经鞘膜中脂类含量占75%,而蛋白质只占18%,这利于膜在神经兴奋传导中的绝缘作用;而线粒体膜蛋白质含量占75%以上,脂类则占约20%,这与该膜含有丰富的酶有关。膜的功能越复杂,蛋白质含量越高。膜中蛋白质与脂类之比一般为4:1到1:4之间。
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生物膜具有两个明显的特性,即膜的流动性和膜的不对称性。
1、膜的流动性
生物膜的流动性是膜脂与膜蛋白处于不断的运动状态,它是保证正常膜功能的重要条件。在生理状态下,生物膜既不是晶态,也不是液态,而是液晶态,即介于晶态与液态之间的过渡状态。在这种状态下,其既具有液态分子的流动性,又具有固态分子的有序排列。
当温度下降至某一点时,液晶态转变为晶态;若温度上升,则晶态又可溶解为液晶态。这种状态的相互转化称为相变,引起相变的温度称相变温度。在相变温度以上,液晶态的膜脂总是处于可流动状态。
膜脂分子有以下几种运动方式:①侧向移动;②旋转运动;③左右摆动;④翻转运动。膜蛋白分子的运动形式有侧向运动和旋转运动二种。
2.膜的不对称性
以脂双层分子的疏水端为界,生物膜可分为近胞质面和非胞质面内外两层,生物膜内外二层的结构和功能有很大差异,这种差异称为生物膜的不对称性。
膜脂分布的不对称主要体现在膜内外两层脂质成分明显不同。如磷脂中的磷脂酰胆碱和鞘磷脂多分布在膜的外层,而磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸和磷脂酰肌醇多分布在膜的内层,其中磷脂酰乙醇胺和磷脂酰丝氨酸的头部基团均带负电,致使生物膜内侧的负电荷大于外侧。
膜蛋白分布的不对称主要体现在三个方面:
① 即使是膜内在蛋白都贯穿膜全层,但其亲水端的长度和氨基酸的种类与顺序也不同;
②外在蛋白分布在膜的内外表面的定位也是不对称的,如具有酶活性的膜蛋白Mg2+-ATP酶、5'核苷酸酶、磷酸二酯酶等均分布在膜的外表面,而腺苷酸环化酶分布在膜的内表面;
③含低聚糖的糖蛋白,其糖基部分布在非胞质面。
——生物膜
——生物膜 (分隔细胞器或外界的膜系统)
磷脂,糖,蛋白质
生物膜的基本骨架:磷脂双分子层
蛋白质镶嵌于其中
膜外侧的蛋白质上有的还有多糖,他起识别,交流作用
生物膜(biomembrane):镶嵌有蛋白质和糖类(统称糖蛋白)的磷脂双分子层,起着划分和分隔细胞和细胞器作用生物膜,也是与许多能量转化和细胞内通讯有关的重要部位,同时,生物膜上还有大量的酶结合位点。细胞、细胞器和其环境接界的所有膜结构的总称。
主要成分:脂质和蛋白质,还有少量糖类。
成分特点:脂质中磷脂最丰富,功能越复杂的细胞膜,蛋白质种类和数量越多。各种膜所含的蛋白质与脂质的比值同膜的功能有关,机能活动比较旺盛的膜,其蛋白质的种类和数量较多,因为膜的功能活动主要有蛋白质来承担。
磷脂:构成细胞膜和细胞器膜的主要成分
胆固醇:构成细胞膜的重要成分,与细胞膜流动性有关,参与血液中脂质的运输。
按组成元素分
构成细胞膜的成分有磷脂,糖蛋白,糖脂和蛋白质。
2按组成结构分
磷脂双分子层是构成细胞膜的的基本支架。细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质,含有少量糖类。其中部分脂质和糖类结合形成糖脂,部分蛋白质和糖类结合形成糖蛋白。
3化学组成
细胞膜主要由脂质(主要为磷脂)、蛋白质和糖类等物质组成;其中以蛋白质和脂质为主。在电镜下可分为三层,即在膜的靠内外两侧各有一条厚约25nm的电子致密带,中间夹有一条厚25nm的透明带,总厚度约70~75nm左右这种结构不仅见于各种细胞膜,细胞内的各种细胞器膜如:线粒体、内质网等也具有相似的结构。[2]
简介
细胞膜是防止细胞外物质自由进入细胞的屏障,它保证了细胞内环境的相对稳定,使各种生化反应能够有序运行。但是细胞必须与周围环境发生信息、物质与能量的交换,才能完成特定的生理功能,因此细胞必须具备一套物质转运体系,用来获得所需物质和排出代谢废物。据估计细胞膜上与物质转运有关的蛋白占核基因编码蛋白的15~30%,细胞用在物质转运方面的能量达细胞总消耗能量的三分之二。
原始生命向细胞进化所获得的重要形态特征之一,是生命物质外面出现了一层膜性结构,即“细胞膜”。细胞膜位于细胞表面,厚度通常为7~8nm,由脂类和蛋白质组成。它最重要的特性是半透性,或称选择透过性,对进出入细胞的物质有很强的选择透过性。细胞膜和细胞内膜系统统称为生物膜(biomembrane),具有相同的基本结构特征。
细胞膜结构图
细胞膜又称质膜(plasmalemma),是位于原生质体外围、紧贴细胞壁的膜结构,作用是保护内部。组成质膜的主要物质是蛋白质和脂类,以及少量的多糖、微量的核酸、金属离子和水,在电子显微镜下,用四氧化锇固定的细胞膜具有明显的“暗-明-暗”三条平行的带,其内、外两层暗带由蛋白质分子组成,中间一层明带由双层脂类分子组成,三者的厚度分别约为25 nm、35 nm和25nm,这样的膜称为单位膜(unit membrane)或生物膜(biomembrane)。
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