膜的分子結(jié)構(gòu)及特點
雖然細(xì)胞質(zhì)膜是包裹在細(xì)胞最外層的界膜,但由于細(xì)胞的新陳代謝活動必須同細(xì)胞外進(jìn)行物質(zhì)交換,這就要求細(xì)胞質(zhì)膜具有特殊的結(jié)構(gòu),以保證生命活動的正常進(jìn)行。
結(jié)構(gòu)模型
● 1890年,E.Overton發(fā)現(xiàn)了脂溶性物質(zhì)容易透過細(xì)胞,提出了脂肪柵的膜結(jié)構(gòu)設(shè)想。
● 1925年,荷蘭的兩位科學(xué)家E.Gorter和F.Grendel根據(jù)對紅細(xì)胞的研究,提出細(xì)胞的外面有一個雙脂分子層結(jié)構(gòu)。
■ 片層結(jié)構(gòu)模型(Lamella structure model)
1935年James Daniellie和Hugh Davson提出"雙分子片層"結(jié)構(gòu)模型(圖3-24),該模型是第一次用分子術(shù)語描述的結(jié)構(gòu),并將膜結(jié)構(gòu)同所觀察到的生物學(xué)理化性質(zhì)聯(lián)系起來,對后來的研究有很大的啟發(fā)。
■ 單位膜模型(unit membrane model)
1959年,J.D.Robertson利用電子顯微鏡技術(shù)對各種膜結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)研究,在電子顯微鏡下發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜是類似鐵軌結(jié)構(gòu)("railroad track"),兩條暗線被一條明亮的帶隔開,顯示暗——明——暗的三層,總厚度為7.5nm,中間層為3.5nm,內(nèi)外兩層各為2nm.并推測:暗層是蛋白質(zhì),透明層是脂,并建議將這種結(jié)構(gòu)稱為單位膜。
■ 流動鑲嵌模型(fluid mosaic model)
1972年Singer和Nicolson總結(jié)了當(dāng)時有關(guān)膜結(jié)構(gòu)模型及各種研究的新成就,提出了流動鑲嵌模型(圖3-26)。
這一模型強(qiáng)調(diào)了膜的流動由性和不對稱性,較好地體現(xiàn)細(xì)胞的功能特點,被廣泛接受,也得到許多實驗的支持。
圖3-26 質(zhì)膜的流動鑲嵌模型
■ 大腸桿菌細(xì)胞質(zhì)膜
● 流動鑲嵌模型同樣適合原核生物。
● 具有雙層膜結(jié)構(gòu)的只是革藍(lán)氏陰性菌,如大腸桿菌()。對于革藍(lán)氏陽性菌,如鏈球菌、葡萄球菌等只有單層膜結(jié)構(gòu)。
● 在革藍(lán)氏陰性菌的外膜上有豐富的孔蛋白。
雖然細(xì)胞質(zhì)膜是包裹在細(xì)胞最外層的界膜,但由于細(xì)胞的新陳代謝活動必須同細(xì)胞外進(jìn)行物質(zhì)交換,這就要求細(xì)胞質(zhì)膜具有特殊的結(jié)構(gòu),以保證生命活動的正常進(jìn)行。
結(jié)構(gòu)模型
● 1890年,E.Overton發(fā)現(xiàn)了脂溶性物質(zhì)容易透過細(xì)胞,提出了脂肪柵的膜結(jié)構(gòu)設(shè)想。
● 1925年,荷蘭的兩位科學(xué)家E.Gorter和F.Grendel根據(jù)對紅細(xì)胞的研究,提出細(xì)胞的外面有一個雙脂分子層結(jié)構(gòu)。
■ 片層結(jié)構(gòu)模型(Lamella structure model)
1935年James Daniellie和Hugh Davson提出"雙分子片層"結(jié)構(gòu)模型(圖3-24),該模型是第一次用分子術(shù)語描述的結(jié)構(gòu),并將膜結(jié)構(gòu)同所觀察到的生物學(xué)理化性質(zhì)聯(lián)系起來,對后來的研究有很大的啟發(fā)。
■ 單位膜模型(unit membrane model)
1959年,J.D.Robertson利用電子顯微鏡技術(shù)對各種膜結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)研究,在電子顯微鏡下發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜是類似鐵軌結(jié)構(gòu)("railroad track"),兩條暗線被一條明亮的帶隔開,顯示暗——明——暗的三層,總厚度為7.5nm,中間層為3.5nm,內(nèi)外兩層各為2nm.并推測:暗層是蛋白質(zhì),透明層是脂,并建議將這種結(jié)構(gòu)稱為單位膜。
■ 流動鑲嵌模型(fluid mosaic model)
1972年Singer和Nicolson總結(jié)了當(dāng)時有關(guān)膜結(jié)構(gòu)模型及各種研究的新成就,提出了流動鑲嵌模型(圖3-26)。
這一模型強(qiáng)調(diào)了膜的流動由性和不對稱性,較好地體現(xiàn)細(xì)胞的功能特點,被廣泛接受,也得到許多實驗的支持。
圖3-26 質(zhì)膜的流動鑲嵌模型
■ 大腸桿菌細(xì)胞質(zhì)膜
● 流動鑲嵌模型同樣適合原核生物。
● 具有雙層膜結(jié)構(gòu)的只是革藍(lán)氏陰性菌,如大腸桿菌()。對于革藍(lán)氏陽性菌,如鏈球菌、葡萄球菌等只有單層膜結(jié)構(gòu)。
● 在革藍(lán)氏陰性菌的外膜上有豐富的孔蛋白。