细胞膜的重要性
生物膜的共同结构
脂双层的基本组成
主要脂类
磷脂:细胞膜中最丰富的脂类,包括磷酸甘油脂(如磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰胆碱)和鞘脂类(如鞘磷脂)。
固醇类:如胆固醇,具有刚性的环状结构和非极性烃链,调节膜的流动性和渗透性。
糖脂:含糖基团的脂类,通常存在于细胞膜的外层单分子层中。
脂双层的自发形成
自组装性质:磷脂分子的形状和两亲性质使其在水环境中自发形成双层。双层的自封闭特性意味着膜趋向于形成封闭的结构以避免暴露疏水尾部。
膜的流动性:脂双层具有流动性,其流动性取决于脂肪酸链的长度和饱和度,以及胆固醇的含量。脂类分子可以在单分子层内快速移动,但很少在双层之间翻转。
膜的不对称性
脂类不对称分布:不同的磷脂分子在膜的两侧分布不同,这种不对称性对于信号转导和膜的功能至关重要。例如,磷脂酰丝氨酸主要存在于内层单分子层。
蛋白质的锚定:某些膜蛋白通过脂锚定在膜的一侧,帮助调节其功能和位置。
膜蛋白
膜蛋白执行膜的大多数特定任务,并因此赋予每种细胞膜其特有的功能性质。膜蛋白可以通过不同的方式与脂双层关联:
跨膜蛋白:这些蛋白质穿过整个脂双层,其疏水区域与双层内部的疏水尾部相互作用。
外周蛋白:这些蛋白质通过与其他膜蛋白的非共价相互作用附着在膜的一侧。
脂锚定蛋白:某些蛋白质通过共价结合的脂质链锚定在膜上。
功能性总结
膜的基本功能:包括隔离细胞内容物、调节物质进出细胞、信号转导和细胞间相互作用。
动态性质:膜的流动性和不对称性对于细胞的正常功能和响应环境变化至关重要。
多样性和复杂性:细胞膜的组成和结构具有高度的多样性,反映了不同细胞类型和细胞器的特定功能需求。
Molecular biology of the cell (Bruce Alberts, Alexander Johnson, Julian Lewis etc.)