2022考研農(nóng)學(xué)解析：動(dòng)物細(xì)胞膜系統(tǒng)
1、生物膜是指構(gòu)成細(xì)胞的所有膜的合稱。按其所處位置可分為兩種：一種處于細(xì)胞質(zhì)外邊的一層膜叫質(zhì)膜，也可叫原生質(zhì)膜另一種是處于細(xì)胞質(zhì)中構(gòu)成各類細(xì)胞器的膜，叫內(nèi)膜。質(zhì)膜可由內(nèi)膜轉(zhuǎn)化而至(如子細(xì)胞的質(zhì)膜由高爾碳化物水泡融合而成)。
(1)生物膜的物理組成
在真核細(xì)胞中，膜結(jié)構(gòu)占整個(gè)細(xì)胞干重的70%～80%。生物膜由蛋白質(zhì)、脂類、糖和無(wú)機(jī)離子等組成。蛋白質(zhì)約占60%～65%，糖類占25%～40%，糖占5%。經(jīng)冰凍破裂處理后細(xì)胞膜流動(dòng)性，細(xì)胞膜常常從脂單層中央斷掉。
a、膜蛋白：物膜中的蛋白質(zhì)約占細(xì)胞蛋白總數(shù)的20%～30%，它們或是單純的蛋白質(zhì),或是與糖、脂結(jié)合產(chǎn)生的結(jié)合蛋白。
外在蛋白為水溶性球形蛋白質(zhì)，過(guò)靜電作用及離子鍵等非共價(jià)鍵與膜脂相連，分布在膜的表面內(nèi)在蛋白占膜蛋白總數(shù)的70%～80%，又叫嵌入蛋白或整合蛋白，其主要特點(diǎn)是水不胺類，分布在脂類雙分子層中跨膜蛋白,有的全部埋入疏水區(qū)，有的與外在蛋白結(jié)合以多酶復(fù)合體方式與膜脂結(jié)合：膜脂蛋白蛋白部份不直接嵌入膜，而依賴所含的脂肪酸插入脂類雙分子層?
b、膜脂：在動(dòng)物細(xì)胞中，構(gòu)成生物膜的脂質(zhì)主要是復(fù)合鹽類，包括磷脂、糖脂、硫脂等。
磷脂是含乙酸基的復(fù)合脂。在動(dòng)物細(xì)胞膜中重要的磷脂屬甘油磷脂，它們是磷脂酰膽堿(卵磷脂)和磷脂酰乙酸胺(腦磷脂)。磷脂分子結(jié)構(gòu)既有疏水側(cè)鏈，又有親水側(cè)鏈。
c、膜糖：生物膜中的脂類主要分布于質(zhì)膜的外單分子層。這種糖是不超過(guò)15個(gè)醇類殘基所聯(lián)接成的具分支的低聚糖鏈(多糖鏈)，它們大多數(shù)與膜蛋白共價(jià)結(jié)合，少部份與膜脂結(jié)合，分別產(chǎn)生糖蛋白和糖脂。
2、生物膜的結(jié)構(gòu)：
(a)流動(dòng)鑲嵌模型：由辛格爾(S、J、)和尼柯?tīng)柹?G、)在1972年提出，覺(jué)得液態(tài)的脂類雙分子層中鑲嵌著可聯(lián)通的蛋白質(zhì)。細(xì)胞膜由流動(dòng)的脂單層和嵌在其中的蛋白質(zhì)組成。磷脂分子以疏水性尾部相對(duì)，極性背部朝向水相組成生物膜骨架，蛋白質(zhì)或嵌在脂單層表面，或嵌在其內(nèi)部，或橫越整個(gè)脂單層，表現(xiàn)出分布的不對(duì)稱性。模型指出膜的不對(duì)稱性和流動(dòng)性。
膜的不對(duì)稱性：主要是由糖類和蛋白質(zhì)分布的不對(duì)稱引起的。蛋白質(zhì)在膜中有的半埋于內(nèi)分子層，有的半埋于外分子層，雖然貫串全膜的蛋白質(zhì)也是不對(duì)稱的。另外細(xì)胞膜流動(dòng)性，多肽鏈的分布也是不對(duì)稱的，它們大多分布于外分子層。
膜的流動(dòng)性：其二是糖類分子是液晶態(tài)可動(dòng)的，脂質(zhì)分子隨氣溫改變時(shí)常處于液晶態(tài)和液態(tài)的動(dòng)態(tài)平衡之中，兩相中脂質(zhì)分子排列不同，流動(dòng)性大小也不同。其一是分布于膜脂雙分子層的蛋白質(zhì)也是流動(dòng)的，它們可以在脂分子層中側(cè)向擴(kuò)散，但不能翻轉(zhuǎn)擴(kuò)散。這說(shuō)明了少量膜脂與膜蛋白有相對(duì)專情的作用，這些作用是膜蛋白行使功能所必須的。
(b)藍(lán)籌股鑲嵌模型：藍(lán)籌股鑲嵌模型由賈因和懷特在1977年提出。覺(jué)得，整個(gè)生物膜可以看成是由不同組織結(jié)構(gòu)、不同大小、不同性質(zhì)、不同流動(dòng)性的可聯(lián)通的“板塊”所組成，高度流動(dòng)性的和流動(dòng)性較小的區(qū)域可以同時(shí)存在，隨著生理狀態(tài)和環(huán)境條件的改變，這種“板塊”之間可以彼此轉(zhuǎn)化。
3、生物膜的功能：a、分室作用b、代謝反應(yīng)的場(chǎng)所c、物質(zhì)交換d、識(shí)別功能。