膜的分子结构及特点
虽然细胞质膜是包裹在细胞最外层的界膜,但由于细胞的新陈代谢活动必须同细胞外进行物质交换,这就要求细胞质膜具有特殊的结构,以保证生命活动的正常进行。
结构模型
● 1890年,E.Overton发现了脂溶性物质容易透过细胞,提出了脂肪栅的膜结构设想。
● 1925年,荷兰的两位科学家E.Gorter和F.Grendel根据对红细胞的研究,提出细胞的外面有一个双脂分子层结构。
■ 片层结构模型(Lamella structure model)
1935年James Daniellie和Hugh Davson提出"双分子片层"结构模型(图3-24),该模型是第一次用分子术语描述的结构,并将膜结构同所观察到的生物学理化性质联系起来,对后来的研究有很大的启发。
图3-24 质膜的片层结构模型
■ 单位膜模型(unit membrane model)
1959年,J.D.Robertson利用电子显微镜技术对各种膜结构进行了详细研究,在电子显微镜下发现细胞膜是类似铁轨结构("railroad track"),两条暗线被一条明亮的带隔开,显示暗——明——暗的三层,总厚度为7.5nm,中间层为3.5nm,内外两层各为2nm.并推测:暗层是蛋白质,透明层是脂,并建议将这种结构称为单位膜(图3-25)。
图3-25 质膜的单位膜模型
■ 流动镶嵌模型(fluid mosaic model)
1972年Singer和Nicolson总结了当时有关膜结构模型及各种研究的新成就,提出了流动镶嵌模型(图3-26)。
这一模型强调了膜的流动由性和不对称性,较好地体现细胞的功能特点,被广泛接受,也得到许多实验的支持。
图3-26 质膜的流动镶嵌模型
■ 大肠杆菌细胞质膜
● 流动镶嵌模型同样适合原核生物。医学教育网
图3-27 大肠杆菌的双层质膜
● 具有双层膜结构的只是革蓝氏阴性菌,如大肠杆菌(图3-27)。对于革蓝氏阳性菌,如链球菌、葡萄球菌等只有单层膜结构。
● 在革蓝氏阴性菌的外膜上有丰富的孔蛋白。