生物膜 biomembrane
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1899
指细胞或者细胞器与外界分界的膜,是微生物的细胞膜和动植物细胞的表膜、溶酶体膜、线粒体的内膜和外膜、内质网(微粒体)膜、高尔基体膜以及核膜等具有70~100厚的膜结构之总称。主要成分是蛋白质、脂质和多糖等。蛋白质和脂质的组成比因不同的生物膜而异,如神经髓鞘质膜,脂质和蛋白质的比例(重量比)约为4∶1,脂质多,而通常的比例是2∶3—1∶3,蛋白质的量多。但是,就分子量来说,在生物膜上却是600—1000个以上的脂质分子对一个蛋白质分子。虽然磷脂质是脂质的主要成分,但是,在动物细胞的表膜和溶酶体膜等生物膜中,胆固醇和磷脂质的克分子差不多是相等的。已知在生物膜中也存在着糖脂质,但数量不多。作为局限于生物膜上的酶和蛋白质,可列举出ATP酶、琥帕酸脱氢酶、细胞色素氧化酶、腺苷酸环化酶、乙酰胆碱酯酶和各种受体蛋白质等。关于蛋白质和脂质是如何形成生物膜的问题,还没有固定的模型。过去曾有J.F.Danielli和H.Davson提出的,而由J.D.Robertson修改的单位膜模型。后来,B.Benson和D.E.Green等提出反复单位(repeating unit)模型,认为脂质不形成双分子层,而形成主要是跟球状蛋白质疏水基在一起的单位,这种单位平面地聚合在一起,就是生物膜。1972年S.J.Singer和G.L.Nicolson又提出流动镶嵌模型,进一步修改了Danielli、Davson、Robertson的模型。这种模型现在基本上被广泛接受,现在认为,在流动镶嵌模型中,有的蛋白质结合在脂质双分子层的外侧和内侧,有的蛋白质嵌入脂质双分子层的疏水部位,或者有时穿过疏水部位。一般认为,脂质分子至少在生理的条件下,大部分进行活泼的分子运动,蛋白质分子能非常自由地在这种脂质层内活动。虽然已知生物膜有多种功能,如起着与外界分界的作用、运送物质(主动运输)、对来自外界的信息进行识别和传递、内噬作用、反吞噬作用、能量转换、神经兴奋传递等等,但是,关于这些功能与生物膜结构的关系,大部分还没有搞清楚。