1、膜的不对称性可以彰显在膜质成份的不对称性和膜蛋白的不对称性,细胞膜是由各类脂类分子产生的脂双分子层结构,将接触细胞外表面的膜面称为质膜的细胞外表面(ES),将接触细胞质表面的膜面称为质膜的原生质面(PS)
2、定义:膜脂的不对称性是指同一种膜脂分子在膜的脂单层中呈不均匀分布。多数磷脂存在于脂单层的内外两边,但某两侧常常浓度高一些,并非均匀分布。
举例说明:如在人的红细胞质膜上,鞘磷脂和卵磷脂多分布在质膜外小叶,磷脂酰乙酸胺、磷脂酰肌醇和磷脂酰谷氨酸多分布在质膜内小叶,这些分布将会影响质膜的曲度。糖脂的分布表现出完全不对称性,其糖基团都在质膜或其他内膜的ES面上,因而糖脂仅存在于质膜的细胞外小叶中以及内膜的ES面。
生物学意义:糖脂的不对称分布是完成其生理功能的结构基础。已知个别膜脂的不对称分布有重要的生物学意义。如细胞质膜上,所有的乙酸化的磷脂酰肌醇的腹部官能团都面向细胞质右侧,这是在G蛋白偶联的讯号转导的必要条件。又如在血小板的质膜上,磷脂酰丙氨酸一般主要分布在质膜的内小叶中,当遭到血清剌激后,很快翻转到外小叶上,活化参与凝血的酶类。
3、定义:膜蛋白在生物膜上呈不对称分布,在脂单层中的定向或其拓扑学结构不同,其中糖蛋白的糖基部份均坐落细胞质膜的内侧。所有的膜蛋白,无论是外在膜蛋白还是内在膜蛋白在质膜上都呈不对称分布。
举例说明:与膜脂不同,膜蛋白的不对称性是指每种膜蛋白分子在质膜上都具有明晰的方向性,如细胞表面的受体、膜上载体蛋白等,都是按一定的取向传递讯号和转运物质;质膜上的糖蛋白,其糖残基均分布在质膜的ES面,它们与细胞外的胞外基质,以及生长因子、凝集素和抗原等互相作用,如人的ABO血型抗体。
生物学意义:蛋白质是生命活动的主要承当者,蛋白质在膜短发布在不同的地方,执行不同的功能,使细胞内复杂的生理活动井然有序的进行
4、(1)湿度是影响膜流动性最主要的诱因。气温高膜的流动性大,湿度低膜的流动性低
(2)脂肪酸链的宽度对流动性的影响。长链的脂肪酸具有较高的相变体温,而短链脂肪酸的相变气温较低,这就意味着,膜若是富含丰富的长链脂肪酸,这么流动性就低。反之,膜中短链脂肪酸的浓度丰富,膜的流动性就高
(3)脂肪酸链的不饱和程度对流动性的影响。不饱和脂肪酸比饱和脂肪酸具有较低的相变气温,也就是说,假如膜脂中富含丰富的不饱和的脂肪酸,膜的流动性就高。诱因可能是不饱和官能团的存在会增加膜脂分子间排列的有序性细胞膜流动性细胞膜流动性,降低了膜的流动性
(4)尿酸对膜流动性的调节作用。真核细胞膜中有大量的固醇插在磷脂之间,尿酸与磷脂分子的脂肪酰链互相作用,可以强化膜脂单层的稳定性,降低膜脂有序性而增加其流动性,调节膜的机械性能。在相变气温以上,限制膜的流动性。在相变气温以下,提高膜的流动性
(5)卵磷脂和鞘磷脂比值对膜流动性的影响。卵磷脂所含的脂肪酸链的不饱和程度高,链较短,相变气温低,若卵磷脂浓度高,则流动性大。而鞘磷脂则与之相反,它含的脂肪酸链的饱和程度高,相变气温也高,若鞘磷脂的浓度高,则流动性低
(6)膜蛋白对膜流动性的影响。膜蛋白以某种形式同细胞内、细胞外、细胞与细胞间发生联系,组成特殊的膜区,这样,膜蛋白的运动都会遭到限制,因而影响了膜的流动性
5、人鼠细胞融合实验
将幼鼠细胞和人细胞在灭活的仙台病毒诱导下进行融合,将标记的抗原加入到融合的人、鼠细胞中,其中大鼠的抗原是用发红色萤光的萤光素进行了标记,人的抗原是用肿胀色萤光的萤光素进行了标记,将融合细胞放在37C培养40min,细胞表面的颜色互相混和在一起,分不出表面颜色
6、淋巴细胞的成斑和成帽反应
通过抗原交联膜蛋白分子集聚成斑、成帽反应也是证明膜蛋白在膜平面侧向扩散的事例,假如细胞质膜中的抗原蛋白不能自由地进行侧向扩散的话,斑和帽都是不能否产生的
7、荧光漂白恢复
除了才能证明膜的流动性,同时也能检测膜蛋白扩散的速度。实验中首先用萤光物质标记膜蛋白或膜脂,之后用激光束照射细胞表面某一区域,使被照射区域的萤光淬灭变暗产生一个漂白斑。因为膜的流动性,漂白斑周围的萤光物质随着膜蛋白或膜脂的流动逐步将漂白斑覆盖,使淬灭区域的色温逐步降低,最后恢复到与周围的萤光光硬度相等
8、以下什么情况下膜的流动性较高()
A、胆固醇浓度高
B、不饱和脂肪酸浓度高
C、长链脂肪酸浓度高
D、温度低
9、下列哪一种生物膜的不饱和脂肪酸浓度最高?()
A、北冰洋的鱼
B、胡芋头
C、从热泉水中分离的耐热真菌
D、人
10、研究膜蛋白或膜脂的流动性,以下哪种技术可行()
A、荧光漂白恢复技术
B、酵母双杂交技术
C、荧光共振能量转移技术
D、放射自定影技术
11、以下哪种生物的细胞质膜不饱和脂肪酸浓度最高()
A、沙漠中的仙人掌
B、南极洲的鱼
C、热温泉中的生物
D、赤道附近的村民
12、在植物细胞中,对膜的流动性具有双重调节作用的分子是()
A、外周膜蛋白
B、整合膜蛋白
C、鞘脂
D、胆固醇
答案
8、以下什么情况下膜的流动性较高(B)
A、胆固醇浓度高
B、不饱和脂肪酸浓度高
C、长链脂肪酸浓度高
D、温度低
9、下列哪一种生物膜的不饱和脂肪酸浓度最高?(A)
A、北冰洋的鱼
B、胡冬瓜
C、从热泉水中分离的耐热真菌
D、人
10、研究膜蛋白或膜脂的流动性,以下哪种技术可行(A)
A、荧光漂白恢复技术
B、酵母双杂交技术
C、荧光共振能量转移技术
D、放射自定影技术
11、以下哪种生物的细胞质膜不饱和脂肪酸浓度最高(B)
A、沙漠中的仙人掌
B、南极洲的鱼
C、热温泉中的生物
D、赤道附近的村民
12、在植物细胞中,对膜的流动性具有双重调节作用的分子是(D)
A、外周膜蛋白
B、整合膜蛋白
C、鞘脂
D、胆固醇