质膜的流动性

如题所述

质膜的流动性由膜脂和蛋白质的分子运动两个方面组成。
1.膜脂分子的运动
1. 侧向扩散:同一平面上相邻的脂分子交换位置(图4-15)。
2. 旋转运动:膜脂分子围绕与膜平面垂直的轴进行快速旋转。
3. 摆动运动:膜脂分子围绕与膜平面垂直的轴进行左右摆动。
4. 伸缩震荡:脂肪酸链沿着与纵轴进行伸缩震荡运动。
5. 翻转运动:膜脂分子从脂双层的一层翻转到另一层。是在翻转酶(flippase)的催化下完成。
6. 旋转异构:脂肪酸链围绕C-C键旋转,导致异构化运动。
2.影响膜流动性的因素
影响膜流动的因素主要来自膜本身的组分,遗传因子及环境因子等。包括:
1. 胆固醇:胆固醇的含量增加会降低膜的流动性。
2. 脂肪酸链的饱和度:脂肪酸链所含双键越多越不饱和,使膜流动性增加。
3. 脂肪酸链的链长:长链脂肪酸相变温度高,膜流动性降低。
4. 卵磷脂/鞘磷脂:该比例高则膜流动性增加,是因为鞘磷脂粘度高于卵磷脂。
5. 其他因素:膜蛋白和膜脂的结合方式、温度、酸碱度、离子强度等。
3.膜蛋白的分子运动
主要有侧向扩散和旋转扩散两种运动方式。可用光脱色恢复技术(fluorescence recovery after photobleaching,FRAP)和细胞融合技术检测侧向扩散。旋转扩散指膜蛋白围绕与膜平面垂直的轴进行旋转运动,膜蛋白的侧向运动受细胞骨架的限制,破坏微丝的药物如细胞松弛素B能促进膜蛋白的侧向运动。
(1970年Larry Frye等人将人和和鼠的细胞膜用不同荧光抗体标记后,让两种细胞融合,杂种细胞一半发红色荧光、另一半发绿色荧光,放置一段时间后发现两种荧光抗体均匀分布。)
4.膜流动性的生理意义
质膜的流动性是保证其正常功能的必要条件。例如跨膜物质运输、细胞信息传递、细胞识别、细胞免疫、细胞分化以及激素的作用等等都与膜的流动性密切相关。当膜的流动性低于一定的阈值时,许多酶的活动和跨膜运输将停止,反之如果流动性过高,又会造成膜的溶解。

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