細胞膜的化學成分


細胞膜的化學成分

2020-12-23 岩傑說娛樂

二、細胞膜

根據所處位置,細胞膜可分爲兩類:一是包圍著細胞質的膜,稱爲質膜;二是包圍著各種細胞器的膜稱爲內膜,或內膜系統。

1.細胞膜的化學成分

細胞膜的主要成分是脂類和蛋白質,還含少量的多糖、微量的核酸和金屬離子以及水分。在大多數的膜中,脂類與蛋白質的比約爲1:1。

構成植物細胞膜的脂類有磷脂、糖脂、硫脂和固醇。構成細胞膜的蛋白質基本上是球蛋白。按照排列位置及其與膜脂的作用方式,膜蛋白可分爲外在蛋白和內在蛋白。在細胞膜中還有膜糖,主要以糖脂和糖蛋白的形式存在,通常分布在質膜的外表面。

細胞膜的水大部分呈液晶態的結合水,約占膜重量的30%。細胞膜中的金屬離子在蛋白質與脂類中可能起鹽橋的作用。比如,鎂離子對ATP酶複合體與脂類結合具有促進作用;鈣離子對調節膜的生物功能有重要作用。

2.細胞膜的結構

關於細胞膜的結構很早就有人進行研究。1895年Overton研究各種未受精卵細胞的透性,發現脂溶性物質很容易透過細胞膜,而非脂溶性物質很難透過,因此他認爲在細胞表面存在一層類脂。1925年Gorter和Grendel提出紅細胞的質膜由兩層類脂分子所組成。Danielli和Davson於1935年提出了一個在類脂雙分子層外部有蛋白質覆蓋的質膜模型。1957年Robertson在Danielli等人的基礎上提出了單位膜模型。1972年Singer和Nicolson提出了膜的「流動鑲嵌模型」。

現簡單介紹單位膜模型和流動鑲嵌模型。

單位膜模型的要點是:膜是由磷脂和蛋白質組成的。磷脂是一種兼性分子,一是由磷酸、膽鹼或其它基因構成的極性「頭部」,具有親水性;二是由兩條脂肪酸長鏈構成的非極性「尾部」,具有疏水性(圖1—3)。磷脂分子成雙層排列,疏水性的尾部向內、親水性的頭部向外、與蛋白質分子結合,呈現三層結構(圖1-4)。認爲膜內外表面的蛋白質並不是球狀蛋白,而是薄片狀的。這種具有三層結構的膜稱爲單位膜(unitmembrane),一切細胞膜都具有單位膜的結構。