⑴ 细胞膜的流动性和不对称性有什么生物学意义
1.细胞膜的流动性的生物学意义:膜流动性是其执行正常功能的必要条件。
2.细胞膜的不对称性的生物学意义:对维持膜的极性、膜功能不对称性和方向性(如:物质运输、信号传递的方向性),保证细胞代谢功能的正常进行至关重要。
⑵ 如何理解生物膜结构的不对称性
细胞膜上除了磷脂双分子层还有蛋白质和糖蛋白,糖蛋白只分布在细胞膜外侧,所以细胞膜内外侧是不对称的。膜上的蛋白质分布也是不对称的,这和蛋白质的具体功能有关。
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⑶ 生物膜具有哪些特征各具有什么生物意义
生物膜具有结构特征-流动性;功能特征-选择透过性
生物意义:
生物膜系统:首先,细胞膜不仅是细胞具有一个相对稳定的内环境,同时在季报与外部环境进行物质运输、能量转换和信息传递的过程中起着决定性作用。第二,许多重要的化学反应都在生物膜上进行,这些化学反应需要酶的参与,广阔的膜面积为多种酶提供了大量的附着位点。第三,细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开,如同一个个小的区室,这样就是的细胞内能够同时进行多种化学反应,而不会互相干扰,保证了细胞生命活动高效,有序的进行。
这是高中生物必修1的49页中最后一段~~~~
⑷ 从膜脂和膜蛋白两个方面阐述细胞膜的不对称性。
细胞膜各结构成分在膜中是不均匀分布的,结构成分的不对称性是细胞膜的另一重要特征,主要表现在以下方面:
1、蛋白质在脂双层中不对称地镶嵌分布。膜蛋白不同程度地嵌入脂双层中或分布于膜表面。同时不同部位膜蛋白的种类和数量也不同。
2、脂分子分布的不对称性。在脂双层中,各种类型脂分子的分布是不均匀的。一般来说,卵磷脂、鞘磷脂多分布于脂双层的外层,而脑磷脂则多分布于内层。
3、糖类的不对称分布。糖类在细胞膜中的分布具有显着不对称性,它们只存在于膜外表面,与外层脂分子或蛋白质结合形成糖脂或糖蛋白。
由磷脂构成的富有弹性的半透性膜,膜厚7~8nm,对于动物细胞来说,其膜外侧与外界环境相接触。其主要功能是选择性地交换物质,吸收营养物质,排出代谢废物,分泌与运输蛋白质。
(4)生物膜结构的不对称性的重要意义是保证什么扩展阅读:
细胞膜主要由脂质(主要为磷脂)、蛋白质和糖类等物质组成;其中以蛋白质和脂质为主。在电镜下可分为三层,即在膜的靠内外两侧各有一条厚约2.5nm的电子致密带。
中间夹有一条厚2.5nm的透明带,总厚度约7.0~7.5nm左右这种结构不仅见于各种细胞膜,细胞内的各种细胞器膜如:线粒体、内质网等也具有相似的结构。
由于脂总是自我形成双层结构,所以膜就没有自由的边缘,它们总是形成连续的不破裂的结构。脂的这种性质使得它们在细胞内形成了较大的网络结构。同时,也正是脂双层的伸缩性,使得细胞在运动和分裂时膜得以改变、解体和重建。
脂的双层性和可塑性,也有利于细胞的融合和生殖,如在受精中,精细胞与卵细胞的结合(顶体反应) 和局部融合,就需要膜发生变化。
细胞膜是防止细胞外物质自由进入细胞的屏障,它保证了细胞内环境的相对稳定,使各种生化反应能够有序运行。但是细胞必须与周围环境发生信息、物质与能量的交换,才能完成特定的生理功能,因此细胞必须具备一套物质转运体系,用来获得所需物质和排出代谢废物。
据估计细胞膜上与物质转运有关的蛋白占核基因编码蛋白的15~30%,细胞用在物质转运方面的能量达细胞总消耗能量的三分之二。
流动镶嵌模型突出了膜的流动性和不对称性,认为细胞膜由流动的脂双层和蛋白质组成。磷脂分子以疏水性尾部相对,极性头部朝向水相组成生物膜骨架,蛋白质或嵌在脂双层表面,或嵌在其内部,或横跨整个脂双层,表现出分布的不对称性。
⑸ 细胞膜的基本结构特征什么这些特征与生物膜的功能有什么关系麻烦大家说具体点,越多越好
它最基本的结构是磷脂双分子层(60%),还有蛋白质(40%)。其结构使其具有一定的流动性。
细胞膜的主要功能
1.物质跨膜运输细胞膜是细胞与细胞环境间的半透膜屏障。对于物质进出细。胞有选择性调节作用。
(1)被动运输(passive transport):指物质顺顺浓度梯度转运过程而言,此过程不消耗能量,其交换方式有两种。
1)简单扩散(simple diffusion):O2、CO2及其它脂溶性物质从高浓度侧向低浓度测穿过类脂双层而扩散,不消耗细胞能量。
2)易化扩散(facilitated deffusion):非脂溶性或亲水性分子,加氨基酸、葡萄糖和 金属离子等借助于质膜上内在蛋白顺浓度梯度或电化学梯度运动,不消耗ATP能量而 使物质分子从高浓度测向低浓度测扩散。
(2)主动运输(active transport):质膜上的载体蛋白将离子、营养物和代谢物等逆电化学梯度从低浓度侧向高浓度侧的耗能运输。所耗能量由具ATP酶活性的膜蛋白分解ATP提供。例如正常生理条件下,人红细胞内K+的浓度相当于血浆中的30倍,但K+仍能从血浆进入红细胞内,Na+浓度比血浆中低很多,但Na+仍由红细胞向血浆透出,呈现一种逆浓度梯度的“上坡”运输。
近年来均以“泵”的概念来解释主动运输的机理,机体细胞中主要是通过Na+、K+ _ATP酶和Ca2+_ATP酶构成的Na+和Ca2+泵来完成主动运输。
(3)大分子与颗粒物质的运输:对于蛋白质、多核苷酸和多糖等大分子物质以及颗粒等、是由质膜运动产生内凹、外凸而导出内吞入胞或外吐和出芽而出胞。
1)胞吞作用(endocytosis):也称人胞作用,质膜四陷将所摄取的液体或颗粒物质包裹,逐渐成泡,脂双层融合、箍断,形成细胞内的独立小泡。人类和动物的许多细胞均靠胞吞作用摄取物质。根据所摄物理性质的物理性质不同把胞吞作用分为两类:胞饮作用(Pinocytosis)由质膜包裹液态物质形成吞饮小泡或吞饮体的过程;吞噬作用(phagocy-tosis)为各种变形的、具有吞噬能力的细胞所特有,吞噬的物质多为颗粒性的,如微生物、组织掉片和异物等。
2)胞吐作用(exocytosis):旨把细胞内分泌物、突触小泡等有膜结构内的物质排出细胞。当它们与细胞膜接触后,与细胞膜相融合,封闭的膜结构开放,内容物排入细胞外。胞吞作用形成的吞噬体和吞饮泡都可与溶酶体结合,其内容物被溶酶体酶处理,其膜可能以小泡方式重返细胞膜。同样,胞吐活动完成后,细胞膜也可在无明显胞吞活动的情况下形成小泡,将过多的膜返回细胞内部,这样,细胞膜与细胞内膜处于动态的平衡,称为膜再循环(recycling of membrane)在此过程中,细胞膜也得到更新。
3)受体介导的内吞作用(receptor mediated endocytosis):在质膜上形成凹陷,当特定大分子与凹陷部位的相应受体结合时,凹陷进一步向胞质回缩,并从质膜上箍断形成有被小泡(coated vesicles)。此后的过程就与内吞小泡进行的过程相同,这种受体介等内吞具有高度选择性,转运速度很快。
4)膜通道运输:通道也称通道蛋白质(channel protein), 是由转运蛋白质组成的含水通道, 能使熔质经扩散过膜,是一种被动转运。通道分两种即持续开放与瞬间开放通道。
2.信息跨膜传递 信息跨膜传递是质膜的重要功能。质膜上有各种受体蛋白,能感受外界各种化学信息,将信息传入细胞后,使胞内发生各种生物化学反应和生物学效应。信息传递规律是外源性刺激直接传给膜上受体,经酶的调控产生信号,再激发另一酶的溶性显示出生物学效应。此种反应河分为几条途 径:环磷酸腺苷信使途径、环磷酸鸟苷信使途径、磷脂酰肌醇信使途径和Ca2+的信使机制。
⑹ 如何理解生物膜结构的不对称性
生物膜结构的不对称性:
生物膜主要由膜脂和膜蛋白组成,生物膜的不对称性便体现在膜脂和膜蛋白的不对称性上。
膜脂的不对称性是指同一种膜脂分子在膜的脂双层中呈不均匀分布。
①糖脂的分布表现出完全不对称性,糖基侧链仅存在于质膜的Es面,糖脂仅存在于质膜的细胞外小页中。
②磷脂在细胞膜上也呈不对称分布,如磷脂酰丝氨酸和磷脂酰肌醇主要存在于质膜的细胞内小页中,而鞘磷脂和卵磷脂主要存在于质膜的细胞外小页中。
③膜脂的不对称分布是完成其生理功能的结构基础。
膜蛋白不对称性是指每种膜蛋白分子在细胞膜上都具有明确的方向性。
①细胞表面的受体、膜上的载体蛋白等,都按一定的方向传递信号和物质运输。
②与细胞膜相关的酶促反应也都发生在膜的某一侧面。
③糖蛋白糖残基均分布在质膜的Es面。
④膜蛋白的不对称性是生物膜完成复杂的在时间与空间上有序的各种生理功能的保证。
⑺ 生物膜为什么具有流动性是什么结构使其具有流动性
一般来说,脂肪酸链越短,不饱和程度越高,膜脂的流动性越大。温度对膜脂的运动有明显的影响,各种膜脂都具有不同的相变温度,在生物膜中膜脂的相变温度是由组成生物膜的各种脂分子的相变温度决定的。
胆固醇对膜的流动性也起着重要的调节作用。胆固醇分子既有与磷脂分子相结合限制其运动的作用,也有将磷脂分子隔开使其更易流动的作用。
生物膜的结构特点
(一)生物膜的结构模型是脂质双层流动镶嵌模型
1972年提出的流动镶嵌模型受到广泛的支持。这种生物膜结构模型的主要特征是
1、流动性:流动性是生物膜的主要特征。大量研究结果表明,合适的流动性对生物膜表现正常功能具有十分重要的作用。例如能量转换、物质运转、信息传递、细胞分裂、细胞融合、胞吞、胞吐以及激素的作用等都与膜的流动性有关。
生物膜的流动性表现在膜脂分子的不断运动。膜脂间运动可分为侧向运动和翻转运动。如图:
侧向运动是膜脂分子在单层内与临近分子交换位置,是一种经常发生的快运动。翻转运动是膜脂双分子层中的一层翻至另一层的运动,这种运动方式很少发生,对膜的流动性不大。
膜的流动性主要与膜脂中的脂肪酸碳链长短及饱和度有关。膜脂双层结构中的脂类分子,在一定温度范围内,可呈现即具有晶体的规律性排列,又具有液态的可流动性,即液晶态。在生理条件下,生物膜都处于此态,当温度低于某种限度时,液晶态即转化为晶态,此时,膜脂呈凝胶状态,粘度增大,流动性降低,生物膜功能逐渐丧失。
胆固醇是膜流动性的调节剂,它可以抑制温度所引起的相变,防止生物膜中的脂类转向晶态,防止低温时膜流动性急剧降低。生物膜的流动性是膜生物学功能所必需,许多药物的作用可能通过影响膜的流动性实现,如麻醉药的作用可能跟增强膜的流动性有关。
生物膜的流动性使膜上的蛋白质类似船在水上漂游,,但是蛋白质插入膜的深度并不改变。大部分膜脂与蛋白质没有直接作用,只有少部分膜脂与膜蛋白结合成脂蛋白,形成完整的功能复合物。
2、生物膜结构的两侧不对称性
(1) 膜脂两侧分布不对称性 这种不对称分布会导致膜两侧的
电荷数量、流动性等的差异。这种不对称分布与膜蛋白的定向分布及功能有关。
(2)膜糖基两侧分布不对称性 质膜上的糖基分布在细胞表面,而细胞器膜上的糖基则分布全部朝向内腔。这种分布特点与细胞互相识别和接受外界信息有关。
(3)膜蛋白两侧分布不对称性 膜蛋白是膜功能的主要承担者。不同的生物膜,由于所含的蛋白质不同而所表现出来的功能也不同。同一种生物膜,其膜内、外两侧的蛋白质分布不同,膜两侧功能也不同。膜两侧的蛋白分布不对称是绝对的,没有一种蛋白质同时存在于膜两侧。
生物膜结构上的两侧不对称性,保证了膜功能具有方向性,这是膜发挥作用所必须的。例如,物质和一些离子传递具有方向性,膜结构的不对称性保证了这一方向性能顺利进行。
⑻ 生物膜的结构与功能是什么样的
生物膜在结构与功能上都具有两侧不对称性。以物质传送为例,某些物质能以很高速度通过膜,另一些则不能。像海带能从海水中把碘浓缩3万倍。生物膜的选择性通透使细胞内pH和离子组成相对稳定,保持了产生神经、肌肉兴奋所必需的离子梯度,保证了细胞浓缩营养物和排除废物的功能。
生物膜的另一重要功能是细胞间或细胞膜内外的信息传递。在细胞表面,广泛地存在着一类称为受体的蛋白质。激素和药物的作用都需通过与受体分子的特异性结合而实现。癌变细胞表面受体物质的分布有明显变化。细胞膜的表面性质还对细胞分裂繁殖有重要的调节作用。
⑼ 细胞膜的不对称性的意义是什么呢
包括不对称性。
细胞膜上的蛋白质在膜两侧的分布是不对称的,从而导致离子的通透性不同。因此细胞膜的结构特点应该包括膜上蛋白质的特性,也就包括其不对称性。