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细胞膜的结构特点

细胞膜的结构特点

2023-11-15 16:50:39 464浏览

细胞膜主要是由脂质和蛋白质分子以及一定成分的糖类组成。其特点是以液态脂质双分子层为基架,其中镶嵌着具有各种结构和功能的蛋白质及糖链。

细胞膜的结构特点

对于细胞膜的分子结构先后提出了几十种模型,影响较大的有:

丹尼利-戴维森模型

1935年提出,他们认为连续的脂质双分子层构成细胞膜的主体,脂质分子的疏水性的脂肪酸侧链面向中心,而极性基团则面向膜两侧水相。单层水化蛋白质分子覆盖脂质双分子层的两侧表面,从而形成蛋白质-脂质-蛋白质“三夹板”式的结构。

罗伯逊的单位膜模型

50年代末期罗伯逊应用电子显微镜观察到膜具有三层结构,即在两侧呈现厚度各为20埃、着色深的强嗜锇层;中间为厚35埃、着色浅的弱嗜锇层。他后来通过大量研究,进一步发现除细胞质膜外,其他如线粒体、叶绿体、内质网、高尔基器等膜样品在电子显微镜下也都能观察到厚度基本一致的三层结构,于是罗伯逊于1964年在丹尼利-戴维森模型的基础上进一步肯定了单位膜模型。

流体镶嵌模型

1972年美国S.J.辛格与G.L.尼科尔森提出的模型,这个模型认为膜是由脂质和蛋白质分子按二维排列的流体。与过去提出的所有模型不同,流体镶嵌模型的特点首先在于膜的结构不是静止的,流态的脂质双分子层构成膜的连续体。其次,这个模型显示了膜蛋白分布的不对称性,有的镶在脂质双分子层表面,有的则部分或全部嵌入其内部,有的则横跨脂质双分子层。

板块镶嵌模型

1977年M.K.贾因与怀特又提出一种板块镶嵌模型。这种模型显示,整个细胞膜是具有不同流动性“板块”相间隔的动态结构。随着生理状态和环境条件的变化,这些“板块”结构的流动性甚至晶态和液晶态是可以变化的,因而细胞膜各部分的流动性也不断处于动态的变化之中。

细胞膜的组成成分

如果按照组成元素分,构成细胞膜的成分通常包括糖脂、蛋白质、糖蛋白、磷脂等。

如果按照组成结构分,细胞膜的组成通常包括蛋白质、糖质以及少量的糖类等。

如果按照化学组成分,细胞膜通常是由脂质、蛋白质以及糖类等物质组成。

细胞膜的功能可以总结如下:

(1)分隔、形成细胞和细胞器,为细胞的生命活动提供相对稳定的内部环境,膜的面积大大增加,提高了发生在膜上的生物功能;

(2)屏障作用,膜两侧的水溶性物质不能自由通过;

(3)选择性物质运输,伴随着能量的传递;

(4)生物功能:激素作用、酶促反应、细胞识别、电子传递等。

(5)识别和传递信息功能(主要依靠糖蛋白);

(6)物质转运功能:细胞与周围环境之间的物质交换,是通过细胞膜的转运功能实现的。

细胞膜有几层

细胞膜只有一层膜。细胞膜是由磷脂和蛋白质分子构成。形成的磷脂双分子结构,具有流动性和选择透过性。而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。

制备细胞膜的方法(实验)

1.原理:渗透作用

将细胞放在清水中,水会进入细胞,细胞涨破,血红蛋白和无机盐等内容物流出,得到细胞膜。

2.常用选材:人或其它哺乳动物成熟红细胞

(鸟类、两栖类的不能做为实验材料,原因是材料中没有细胞核和众多细胞器。)

3.提纯方法:差速离心法。

4.细节:取材用的是新鲜红细胞稀释液。(血液加适量生理盐水。)

本实验只是通过观察红细胞形态变化来理解制备细胞膜的方法和原理,不能直接观察和获得细胞膜。若想获得较纯净的细胞膜需要在试管中离心和过滤。