脂双层的组成和结构( 三 )


生物膜的内外表面上,脂类和蛋白质的分布不均衡,这反映了膜两侧的功能的不同.
生物膜不是固定不变的结构,而是经常处于动态变化之中的.脂双层具有流动性,其脂类分子可以自由地移动,蛋白质分子也可以在脂双层中横向移动.这是S.J.Singer于1972年提出的见解.他建议的生物膜结构模型称为流动镶嵌模型(fluid mosaic model).
(一)脂双层
构成脂双层的脂类包括:①磷脂(脂双层的主要脂类);②胆固醇;③糖脂(glycolipids).
在水溶液里,磷脂和糖脂分子能自发地迅速形成脂双层.用分离的生物膜(如血红细胞的膜)或用较简单的完整细胞如支原体、细菌等进行研究,可知脂双层中的脂分子可以进行各种形式的快速运动.脂双层的流动性是重要的,因为如果流动性下降,粘度增加,附着其上的酶将失去活性,各种活动,如过膜运输等都将变为不可能.
(二)膜蛋白
膜蛋白的功能是多方面的.有些膜蛋白可作为“载体”而将物质带入或带出细胞.有些膜蛋白是激素或其他化学物质的特异受体,如甲状腺细胞上有接受来自脑垂体的促甲状腺素(TSH)的受体.膜表面还有各种酶(蛋白质),使特异的化学反应能在膜上进行,如内质网膜上的酶能催化磷脂的合成等.细胞的识别功能也是决定于膜的表面蛋白的.这些蛋白可统称为表面抗原.表面抗原能和特异的抗体结合,如人细胞表面有一种蛋白质抗原HLA(图2-24),这是一种变化极多的双链分子.不同的人有不同的HLA分子,器官移植时,被植入的器官常被排斥,就是因为植入细胞的HLA分子,不为受体所接受之故.
(三)膜糖和糖衣
【脂双层的组成和结构】糖是细胞膜表面的糖类总称.它们大部分以共价键与膜蛋白相结合而成糖蛋白,少部分与脂类结合而成糖脂.膜糖只存在于质膜的外层,即远离细胞质的一层,与细胞质接触的一层没有糖类(图2-26).细胞器的膜,如线粒体、高尔基体、叶绿体等的膜上也没有糖分子.膜糖的成分主要有半乳糖、甘露糖、半乳糖胺、葡萄糖胺、葡萄糖以及唾液酸等.唾液酸是甘露糖的衍生物,位于糖链的末端.糖链一般都是短而分支的寡糖链.它们与细胞识别有关,也可能有固定膜中的穿膜蛋白质的作用.