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植物細(xì)胞膜系統(tǒng)

1、生物膜是指構(gòu)成細(xì)胞的所有膜的總稱。按其所處位置可分為兩種：一種處于細(xì)胞質(zhì)外面的一層膜叫質(zhì)膜，也可叫原生質(zhì)膜另一種是處于細(xì)胞質(zhì)中構(gòu)成各種細(xì)胞器的膜，叫內(nèi)膜。質(zhì)膜可由內(nèi)膜轉(zhuǎn)化而來(如子細(xì)胞的質(zhì)膜由高爾基體小泡融合而成)。

(1)生物膜的化學(xué)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、糖和無機(jī)離子等組成。蛋白質(zhì)約占60%～65%，脂類占25%～40%，糖占5%。經(jīng)冰凍斷裂處理后，細(xì)胞膜往往從脂雙層中央斷開。

a、膜蛋白：物膜中的蛋白質(zhì)約占細(xì)胞蛋白總量的20%～30%，它們或是單純的蛋白質(zhì),或是與糖、脂結(jié)合形成的結(jié)合蛋白。

外在蛋白為水溶性球狀蛋白質(zhì)，過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)在蛋白占膜蛋白總量的70%～80%，又叫嵌入蛋白或整合蛋白，其主要特征是水不溶性，分布在脂質(zhì)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)合體形式與膜脂結(jié)合：膜脂蛋白蛋白部分不直接嵌入膜，而依賴所含的脂肪酸插入脂質(zhì)雙分子層?

b、膜脂：在植物細(xì)胞中，構(gòu)成生物膜的脂類主要是復(fù)合脂類，包括磷脂、糖脂、硫脂等。

磷脂是含磷酸基的復(fù)合脂。在植物細(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)和磷脂酰乙醇胺(腦磷脂)。磷脂分子結(jié)構(gòu)既有疏水基團(tuán)，又有親水基團(tuán)。

c、膜糖：生物膜中的糖類主要分布于質(zhì)膜的外單分子層。這些糖是不超過15個(gè)單糖殘基所連接成的具分支的低聚糖鏈(寡糖鏈)，它們大多數(shù)與膜蛋白共價(jià)結(jié)合，少部分與膜脂結(jié)合，分別形成糖蛋白和糖脂。

2、生物膜的結(jié)構(gòu)：

(a) 流動(dòng)鑲嵌模型：由辛格爾(S、J、 Singer)和尼柯爾森(G、 Nicolson)在1972年提出，認(rèn)為液態(tài)的脂質(zhì)雙分子層中鑲嵌著可移動(dòng)的蛋白質(zhì)。細(xì)胞膜由流動(dòng)的脂雙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，極性頭部朝向水相組成生物膜骨架，蛋白質(zhì)或嵌在脂雙層表面，或嵌在其內(nèi)部，或橫跨整個(gè)脂雙層，表現(xiàn)出分布的不對稱性。模型強(qiáng)調(diào)膜的不對稱性和流動(dòng)性。

膜的不對稱性：主要是由脂類和蛋白質(zhì)分布的不對稱造成的。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，即使貫穿全膜的蛋白質(zhì)也是不對稱的。另外，寡糖鏈的分布也是不對稱的，它們大多分布于外分子層。

膜的流動(dòng)性：其一是脂類分子是液晶態(tài)可動(dòng)的，脂類分子隨溫度改變經(jīng)常處于液晶態(tài)和液態(tài)的動(dòng)態(tài)平衡之中，兩相中脂類分子排列不同，流動(dòng)性大小也不同。其二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。這說明了少量膜脂與膜蛋白有相對專一的作用，這種作用是膜蛋白行使功能所必須的。

(b) 板塊鑲嵌模型：板塊鑲嵌模型由賈因和懷特在1977年提出。認(rèn)為，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)性的可移動(dòng)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，這些“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)的場所 c、物質(zhì)交換 d、識別功能。

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