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生物膜為什麼具有流動性

發布時間:2023-01-06 21:11:49

① 生物膜為什麼具有流動性

一般來說,脂肪酸鏈越短,不飽和程度越高,膜脂的流動性越大.溫度對膜脂的運動有明顯的影響,各種膜脂都具有不同的相變溫度,在生物膜中膜脂的相變溫度是由組成生物膜的各種脂分子的相變溫度決定的.
膽固醇對膜的流動性也起著重要的調節作用.膽固醇分子既有與磷脂分子相結合限制其運動的作用,也有將磷脂分子隔開使其更易流動的作用.
生物膜的結構特點
(一)生物膜的結構模型是脂質雙層流動鑲嵌模型
1972年提出的流動鑲嵌模型受到廣泛的支持.這種生物膜結構模型的主要特徵是
1、流動性:流動性是生物膜的主要特徵.大量研究結果表明,合適的流動性對生物膜表現正常功能具有十分重要的作用.例如能量轉換、物質運轉、信息傳遞、細胞分裂、細胞融合、胞吞、胞吐以及激素的作用等都與膜的流動性有關.
生物膜的流動性表現在膜脂分子的不斷運動.膜脂間運動可分為側向運動和翻轉運動.如圖:
側向運動是膜脂分子在單層內與臨近分子交換位置,是一種經常發生的快運動.翻轉運動是膜脂雙分子層中的一層翻至另一層的運動,這種運動方式很少發生,對膜的流動性不大.
膜的流動性主要與膜脂中的脂肪酸碳鏈長短及飽和度有關.膜脂雙層結構中的脂類分子,在一定溫度范圍內,可呈現即具有晶體的規律性排列,又具有液態的可流動性,即液晶態.在生理條件下,生物膜都處於此態,當溫度低於某種限度時,液晶態即轉化為晶態,此時,膜脂呈凝膠狀態,粘度增大,流動性降低,生物膜功能逐漸喪失.
膽固醇是膜流動性的調節劑,它可以抑制溫度所引起的相變,防止生物膜中的脂類轉向晶態,防止低溫時膜流動性急劇降低.生物膜的流動性是膜生物學功能所必需,許多葯物的作用可能通過影響膜的流動性實現,如麻醉葯的作用可能跟增強膜的流動性有關.
生物膜的流動性使膜上的蛋白質類似船在水上漂游,但是蛋白質插入膜的深度並不改變.大部分膜脂與蛋白質沒有直接作用,只有少部分膜脂與膜蛋白結合成脂蛋白,形成完整的功能復合物.
2、生物膜結構的兩側不對稱性
(1) 膜脂兩側分布不對稱性 這種不對稱分布會導致膜兩側的
電荷數量、流動性等的差異.這種不對稱分布與膜蛋白的定向分布及功能有關.
(2)膜糖基兩側分布不對稱性 質膜上的糖基分布在細胞表面,而細胞器膜上的糖基則分布全部朝向內腔.這種分布特點與細胞互相識別和接受外界信息有關.
(3)膜蛋白兩側分布不對稱性 膜蛋白是膜功能的主要承擔者.不同的生物膜,由於所含的蛋白質不同而所表現出來的功能也不同.同一種生物膜,其膜內、外兩側的蛋白質分布不同,膜兩側功能也不同.膜兩側的蛋白分布不對稱是絕對的,沒有一種蛋白質同時存在於膜兩側.
生物膜結構上的兩側不對稱性,保證了膜功能具有方向性,這是膜發揮作用所必須的.例如,物質和一些離子傳遞具有方向性,膜結構的不對稱性保證了這一方向性能順利進行.

② 生物膜具有流動性的原因是原因是

生物膜的流動性是指膜的形態(厚薄)及蛋白質分子的移動。
根本原因是磷脂分子不是通過化學鍵的作用形成穩定的結合,而是通過基團間的作用力結合;而蛋白質的移動的根本原因是蛋白質分子的結構可以根據環境條件產生異構或其他作用,改變分子結構。

③ 細胞膜具有流動性的原因

細胞膜是由磷脂雙分子層和鑲嵌、貫穿在其中及吸附在其表面的蛋白質組成的,磷脂雙分子層疏水的尾部在內,親水頭部在外。飽和程度高的脂肪酸鏈因緊密有序地排列,因而流動性小;而不飽和脂肪酸鏈由於不飽和鍵的存在,使分子間排列疏鬆而無序,相變溫度降低,從而增強了膜的流動性。所以細胞膜也具有流動性。

細胞膜流動性的影響因素

1、溫度:在一定溫度下,磷脂分子從液晶態(能流動具有一定形狀和體積的物態)轉變為凝膠狀(不流動)的晶態。這一能引起物相變化的溫度稱為相變溫度。細胞膜磷脂分子相變溫度越低,細胞膜磷脂分子流動性就越大;反之,相變溫度越高,細胞膜磷脂分子的流動性也就越小。

2、細胞膜磷脂分子的脂肪酸鏈:脂肪酸鏈的長度對細胞膜磷脂分子的流動性也有影響:隨著脂肪酸鏈的增長,鏈尾相互作用的機會增多,易於凝集(相變溫度增高),流動性下降。

3、膽固醇:膽固醇對細胞膜磷脂分子流動性的調節作用隨溫度的不同而改變。在相變溫度以上,它能使磷脂的脂肪酸鏈的運動性減弱,從而降低細胞膜磷脂分子的流動性。而在相變溫度以下時,膽固醇可通過阻止磷脂脂肪酸鏈的相互作用,緩解低溫所引起的細胞膜磷脂分子流動性劇烈下降。

4、卵磷脂/鞘磷脂比值,比值越高,膜流動性越大

5、脂雙層中嵌入的蛋白質越多,膜流動性越小

④ 細胞膜具有流動性的原因

膜結構中的蛋白質和脂質具有相對側向流動性;細胞膜是由磷脂雙分子層和鑲嵌、貫穿在其中及吸附在其表面的蛋白質組成的,磷脂雙分子層疏水的尾部在內,親水頭部在外。磷脂由分子層構成了膜的基本支架,這個支架不是靜止的.磷脂雙分子層是輕油般的液體,具有流動性.蛋白質分子有的鑲在磷脂分子層表面,有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中,有的橫跨整個磷脂雙分子層.大多數蛋白質分子也是可以運動的。所以細胞膜也具有流動性。比較經典的證明是用仙台病毒介導完成不同小鼠染色細胞的融合,一段時間後,紅與綠是均勻點狀分布於細胞膜周圍,說明膜是具有流動性的。
原因:構成細胞膜的磷脂雙分子層和蛋白質分子是運動的,包括縱向和橫向運動。

⑤ 為什麼細胞膜具有流動性

膜的流動性主要由膜脂雙層的狀態變化引起的。在生理條件下,膜脂多呈現液晶態,溫度下降到某點時,則變為晶態,一定溫度下,晶態又可以熔解再變成為液晶態。由於膜脂多呈現液晶態,具有液晶態的流動性,而膜脂的流動是膜流動的主要因素。

順便說一句,一樓的,構成細胞膜的是蛋白質和脂,其中占膜脂50%以上的是磷脂,膜上沒有磷酸,磷酸是膜上蛋白酶磷酸化和去磷酸化才出現,並不是大量的。

⑥ 生物膜具有流動性的原因是原因是

生物膜是一種動態的結構,具有膜脂的流動性和膜蛋白質的運動性。膜的流動性是指膜內部的脂和蛋白質分子的運動性。膜的流動性不僅是膜的基本特性之一,也是細胞進行生命活動的必要條件。

生物中除某些病毒外,都具有生物膜。真核細胞除質膜(又稱細胞膜)外,還有分隔各種細胞器的膜系統,包括核膜、線粒體膜、內質網膜、溶酶體膜、高爾基體膜、葉綠體膜、液泡、過氧化酶體膜等,其中內膜系統包括核膜、內質網膜、溶酶體膜、高爾基體膜;

液泡(包括內體和分泌泡),但不包括線粒體膜和葉綠體膜。生物膜形態上都呈雙分子層的片層結構,厚度約5~10納米。其組成成分主要是脂質和蛋白質,另有少量糖類通過共價鍵結合在脂質或蛋白質上。不同的生物膜有不同的功能。



(6)生物膜為什麼具有流動性擴展閱讀:

分子形態

其分子形態包括一個親水性的極性頭部和疏水性的脂肪醯鏈尾部。這種兩親性特性維持了膜結構的穩定性。親水性頭部朝向水相,疏水性尾部避水彼此聚集,這種作用稱為疏水相互作用。

脂質分子的雙分子層排列實質上是一種熵(熵的定義式是:dS=dQ/T)的效應,滿足熱力學的穩定性要求,是溶液中氫鍵、分子間的誘導力、取向力、色散力等作用的綜合結果。具有兩條疏水性尾巴的磷脂分子在水相中彼此形成穩定的雙分子層;

對於只有一條疏水性尾巴的去垢劑、溶血磷脂等兩親性分子,則形成微團的結構;而那些尾部截面積大於頭部的磷脂,則往往能形成另一種相──六角形Ⅱ相脂質的堆積特性及其形成的結構]就形成雙分子層的「脂質-水」系而言,根據濃度、溫度、溶液中離子種類和pH等。

又會形成L(脂肪醯鏈呈液狀自由運動的片層)、L[beta](脂肪醯鏈呈直伸狀且和膜面成一定傾角的片層)、L[beta](脂肪醯鏈呈垂直於膜面的直伸狀片層)、P[beta](膜面呈波紋彎曲的片層)等各種相。 生物膜的脂質組成種類繁多,而且,還包含一定數量的膽固醇,所以「相」的類別多而復雜。


⑦ 細胞膜為什麼具有流動性

細胞膜的流動性是它的結構決定的。根據膜的流體鑲嵌模型理論,膜是由脂質雙分子層和鑲嵌在其中的蛋白質組成。脂質分子由一個親水端和一個疏水端組成,2排脂質分子以疏水端相對,彼此間以微弱的氫鍵相連。蛋白質或鋪在類脂雙分子層的表面,或者穿插在脂質雙分子層之間。脂質雙分子層的分子之間的氫鍵可以瞬時打開,也能瞬時相連,這樣,類脂的2排分子可以在彼此的表面滑動,或者說流動。如圖,小的球形示意脂質的親水端,細長的線示意疏水端,不規則大的圖形示意蛋白質。

⑧ 什麼是生物膜的流動性

生物膜的流動性,是指生物膜的結構特點,因為構成生物膜的磷脂分子和蛋白質是運動的,所以生物膜的結構具有一定的流動性。

⑨ 生物膜的流動性和選擇透過性要怎麼區別

「選擇透過性」是生物膜的功能特性,是指疏水性小分子(如氧氣、二氧化碳、氮氣等)、不帶電荷的極性小分子(如水、甘油、尿素等)這些物質比較容易通過「磷脂雙分子層」,而極性的大分子(如葡萄糖、蔗糖)、離子(通過離子通道蛋白進出細胞)不易通過自由擴散進出細胞。
「流動性」是生物膜的結構特性,是指膜脂之間、膜脂和膜蛋白之間的相互作用 而導致細胞或細胞器可以在內環境或細胞基質中流動。(參考「磷脂雙分子層」結構模型:膜脂和膜蛋白都可以通過側向擴散來運動,膜蛋白在膜上的分布是不對稱的)
區分點就是「選擇透過性」是對物質運輸而言的,「流動性」是生物膜自身的相對運動造成的。
細胞膜功能
(1)分隔、形成細胞和細胞器,為細胞的生命活動提供相對穩定的內部環境,膜的面積大大增加,提高了發生在膜上的生物功能;

(2)屏障作用,膜兩側的水溶性物質不能自由通過;

(3)選擇性物質運輸,伴隨著能量的傳遞;

(4)生物功能:激素作用、酶促反應、細胞識別、電子傳遞等;

(5)識別和傳遞信息功能(主要依靠糖蛋白);

(6)物質轉運功能:細胞與周圍環境之間的物質交換,是通過細胞膜的轉運功能實現的。

2細胞膜的主要成分
(1)按組成元素分:構成細胞膜的成分有磷脂,糖蛋白,糖脂和蛋白質。

(2)按組成結構分:磷脂雙分子層是構成細胞膜的的基本支架。細胞膜的主要成分是蛋白質和脂質,含有少量糖類。其中部分脂質和糖類結合形成糖脂,部分蛋白質和糖類結合形成糖蛋白。

(3)化學組成:細胞膜主要由脂質(主要為磷脂)、蛋白質和糖類等物質組成;其中以蛋白質和脂質為主。在電鏡下可分為三層,即在膜的靠內外兩側各有一條厚約2.5nm的電子緻密帶,中間夾有一條厚2.5nm的透明帶,總厚度約7.0~7.5nm左右這種結構不僅見於各種細胞膜,細胞內的各種細胞器膜如:線粒體、內質網等也具有相似的結構。

⑩ 細胞膜為什麼具有流動性

1.構成細胞膜的磷脂分子和蛋白質分子大多不是靜止的,而是可以運動的。

2.磷脂雙分子層是輕油般的流體,具有流動性。

3.大多數蛋白質分子也是可以運動的。

4.蛋白質分子有的鑲在磷脂雙分子層表面,有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中,有的貫穿於整個磷脂雙分子層。

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