單位膜模型的缺點(diǎn)是把細(xì)胞膜的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)描摹成一種靜止的結(jié)構(gòu),但是覺(jué)得所有膜都具有一樣的成份。現(xiàn)已曉得,不同的膜(比如質(zhì)膜、線粒體膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜等)具有不同的功能。它們的結(jié)構(gòu)也應(yīng)存在差別。但單位膜模型就無(wú)法說(shuō)明各類膜功能的特異性以及為什么有些蛋白質(zhì)很難從膜分離出來(lái)細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型,而有些蛋白質(zhì)卻容易與膜的類脂分開(kāi)。
流動(dòng)鑲嵌模型(fluidmodel)也覺(jué)得,膜脂呈雙分子層排列,疏水性尾部向內(nèi),親水性腦部向外。但覺(jué)得膜蛋白并非均勻地排列在膜脂左側(cè),而是有的鑲在膜脂外邊(外在蛋白),有的嵌入膜脂中間或穿過(guò)膜的內(nèi)外表面(內(nèi)在蛋白)(圖1—5)。
流動(dòng)鑲嵌模型具有兩個(gè)特征:
(l)膜的流動(dòng)性。這個(gè)模型覺(jué)得無(wú)論類脂的雙分子層還是膜的蛋白質(zhì)都是可以流動(dòng)的。試驗(yàn)證明,質(zhì)膜中類脂分子的脂肪酸鏈部份在正常生理狀態(tài)下處于流動(dòng)狀態(tài)。膜的脂類分子也能在膜平面進(jìn)行側(cè)向擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)。膜脂所含脂肪酸的碳鏈愈長(zhǎng)或不飽和度愈高,流動(dòng)性愈大。膜蛋白除了能進(jìn)行側(cè)向擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型,并且能在與膜平面垂直的方向下下運(yùn)動(dòng)。
(2)膜的不對(duì)稱性。膜的不對(duì)稱性主要指膜脂和膜蛋白分布的不對(duì)稱性。在膜脂的雙分子層中外半層以磷脂酰膽堿為主,而內(nèi)半層則以磷脂酰谷氨酸和磷脂酰乙酸胺為主;而且不飽和脂肪酸主要存在于外半層。膜脂內(nèi)外兩半層所含的蛋白質(zhì)種類和數(shù)目不同。另外,糖蛋白與糖脂只存在于膜的外半層,且糖基處于膜外,也呈現(xiàn)不對(duì)稱性。
流動(dòng)鑲嵌模型是目前得到比較廣泛支持的模型。并且,細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的許多問(wèn)題如今還不很清楚,有待深入研究。
3.細(xì)胞膜的功能
細(xì)胞的膜系統(tǒng)把細(xì)胞與外界環(huán)境隔開(kāi),又把細(xì)胞內(nèi)的空間分隔成許多小區(qū)域,即產(chǎn)生各類細(xì)胞器,使細(xì)胞的生命活動(dòng)有分工,各類生理過(guò)程有條不紊地進(jìn)行。內(nèi)膜系統(tǒng)又把各類細(xì)胞器聯(lián)系上去,共同完成一些生理生化反應(yīng)。諸如,光呼吸是在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、過(guò)氧化體和線粒體內(nèi)共同完成的。
細(xì)胞膜是個(gè)別生化反應(yīng)的場(chǎng)所。例如,在線粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)的個(gè)別生化反應(yīng)就是在膜上進(jìn)行的。
細(xì)胞膜調(diào)控物質(zhì)的吸收與轉(zhuǎn)移。這是通過(guò)擴(kuò)散、主動(dòng)運(yùn)輸、胞飲作用和分泌等方法進(jìn)行的。