细胞膜结构的研究进展
P糖蛋白在细胞膜的定位和功能研究进展

P糖蛋白在细胞膜的定位和功能研究进展马园园;颜天华;程涛;刘雯清;曹永兵【摘要】Objective To review the interaction between P-glycoprotein(P-gp) and plasmalemma lipids ,and to provide base for find-ing reversal agents for drug resistance .Method The literatures regarding to the relationships between plasmalemma lipids (cho-lesterol ,phospholipids andglycolipids ,etc) ,lipid raft and P-gp were retrieved .Result P-gp is one ofthe most sensitive trans-membrane proteins to plasmalemma lipids surroundings and has close relationships with plasmalemmalipids .Conclusion Research indicates that P-gp is one of the most important reasons caused cancer multidrug resistance ,and plasmalemma lipids can affect the activity and expression of P-gp while P-gp can influence lipids synthesis .Making their relationships clear can help us to discover reversal agents .%目的:综述P糖蛋白与细胞膜脂质的相互作用,为找到抗耐药剂提供有力的帮助。
花粉管细胞结构与生长机制研究进展

显的极性 分布( a g e 1 2 0 ; o ge 1 2 0 ; W n ’ t . 0 5 K n t . 0 6 a, a,
Sh n ta. 0 6 。 e g e 1 ,2 0 )
Fa ki-o g 1 9 ) 为, rn l T n (9 9认 n 细胞质集 中在花粉管 的
王 晓华 , 郝怀 庆 , 钦 丽 , 茂 钟 , 金 星 (0 7 . 王 郑 林 2 0 ) 花粉管 细胞 结 构与 生长 机制 研究 进展 . 植物 学通 报 2 , 4 — 5 4 3 0 34
花粉 的萌发和花粉管 的生长是一个复杂 的动力学过
几乎没有其它 的细胞器 : 的亚顶端 区的细胞质 中则含 其后 有 丰 富的线粒体 、网状 高尔基 体 、内质网和小 泡等各
1花粉管细胞壁的组成构建及其在花粉管生长过程中的动态变化等2花粉管细胞骨架系统包括微管驱动蛋白dynein和kinesin和微丝马达蛋白myosin肌球蛋白家族的特定成员在囊泡及细胞器转运中的作用以及微丝和微管系统的组装及其功能3花粉管生长过程中胞质环流的特征和模式以及囊泡转运的动力学研究
维普资讯
种 细胞器 。被子植 物花粉 管细胞 质 中这 种特殊 的分布
程。 花粉管作 为一个研 究植物 细胞生 长 的模式 体 系, 对
于深入研 究细胞 极性生 长 、细胞 间相互 作用 以及信号
转 导等均有 重要 的意义 。 近年来 , 国内外 不少实 验室都
以花 粉 管作 为 实验 模 式 系 统 。 展 了 一 系 列深 入 的研 究 , 开
管里细胞 器的极性分布或区域性分布并非与花粉管极性 生长 有关, 而是 与生长速度 相关 。 子植物 与被子植 物 裸
蛋白质亚细胞定位研究进展

蛋白质亚细胞定位研究进展引言蛋白质是生物体内最基本的分子机器,它们承担着细胞内几乎所有的功能和调控作用。
了解蛋白质在细胞内的定位,对于揭示生物体功能和疾病发生机制具有重要意义。
亚细胞定位是指蛋白质在细胞内的位置分布,通过研究蛋白质的亚细胞定位可以帮助我们理解蛋白质功能、信号传递和细胞活动的调节。
细胞器定位细胞器是细胞内特定功能区域,不同细胞器具有特定的蛋白质组成。
通过研究蛋白质在不同细胞器内的定位,可以了解蛋白质在细胞功能和调控中的作用。
例如,细胞核内的蛋白质通常与基因表达和RNA合成相关,而线粒体内的蛋白质主要参与能量代谢。
研究表明,细胞器定位涉及到多种信号序列和转运机制。
信号序列通常是蛋白质分子上一段具有亲和力的氨基酸序列,可以通过与指导蛋白质定位的蛋白质相互作用,将蛋白质运输到特定细胞器。
而转运机制则包括运输蛋白、通道蛋白和内质网转运等多种方式。
膜蛋白定位膜蛋白是一类嵌入细胞膜的蛋白质,它们参与了细胞与外界环境的物质交换、信号传递和细胞间相互作用等重要过程。
研究膜蛋白的亚细胞定位对于理解细胞膜的结构和功能具有重要意义。
膜蛋白定位通常涉及到信号序列、脂质亲和性和蛋白质-蛋白质相互作用等多个方面。
例如,N端的信号肽序列在蛋白质合成后,结合于内质网上的特定蛋白质导向蛋白复合物,通过内质网转运到细胞膜。
此外,膜蛋白的定位还受到细胞膜浓度、脂质成分和分子伴侣的调控等因素的影响。
细胞结构定位细胞结构定位是指蛋白质在细胞的不同结构中的定位,包括细胞骨架、核糖核酸颗粒、高尔基体和溶酶体等。
研究表明,蛋白质定位于细胞结构中通常依赖于蛋白质的结构域和蛋白质-蛋白质相互作用。
细胞骨架定位通常涉及到蛋白质的肽序列和与纤维蛋白连接的区域。
核糖核酸颗粒定位通常与核糖体RNA相互作用有关。
高尔基体定位则依赖于蛋白质的信号肽序列和高尔基体膜上的蛋白质。
溶酶体定位通常受到溶酶体膜蛋白和靶蛋白质之间的分子识别和结合而实现。
亚细胞定位研究方法随着技术的不断发展,研究蛋白质的亚细胞定位的方法也不断进步。
《细胞生物学研究进展》 讲义

《细胞生物学研究进展》讲义一、细胞生物学的发展历程细胞生物学是一门研究细胞结构、功能和生命活动规律的科学。
它的发展可以追溯到 17 世纪,当时显微镜的发明使人们首次能够观察到细胞的存在。
在 19 世纪,细胞学说的提出为细胞生物学的发展奠定了基础。
细胞学说指出,细胞是生物体结构和功能的基本单位,所有的生物都是由细胞组成的,细胞通过分裂产生新的细胞。
20 世纪以来,随着电子显微镜技术、细胞化学技术、分子生物学技术等的不断发展,细胞生物学的研究进入了一个崭新的阶段。
人们对细胞的结构和功能有了更深入的了解,从细胞的超微结构到分子水平的研究不断取得突破。
二、细胞的结构与功能(一)细胞膜细胞膜是细胞的边界,它由脂质双分子层、蛋白质和糖类组成。
细胞膜具有选择透过性,能够控制物质进出细胞,同时还参与细胞的信号转导、细胞识别等重要生理过程。
(二)细胞质细胞质中包含多种细胞器,如线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、溶酶体等。
线粒体是细胞的“动力工厂”,通过有氧呼吸为细胞提供能量;叶绿体是植物细胞进行光合作用的场所;内质网和高尔基体参与蛋白质的合成、加工和运输;溶酶体则负责分解细胞内的“垃圾”。
(三)细胞核细胞核是细胞的控制中心,其中包含着遗传物质 DNA。
DNA 以染色体的形式存在,通过转录和翻译过程控制细胞的生长、发育和遗传信息的传递。
三、细胞的生命活动(一)细胞分裂细胞分裂是细胞生长和繁殖的重要方式,包括有丝分裂和减数分裂。
有丝分裂保证了细胞的遗传物质在子细胞中的平均分配,维持了细胞的稳定性;减数分裂则产生了生殖细胞,为有性生殖提供了基础。
(二)细胞分化细胞分化是指同一来源的细胞在形态、结构和功能上发生稳定性差异的过程。
细胞分化是多细胞生物体发育的基础,使细胞能够形成不同的组织和器官。
(三)细胞凋亡细胞凋亡是一种由基因控制的细胞程序性死亡过程,对于维持细胞数量的平衡、清除受损或多余的细胞具有重要意义。
四、分子水平的细胞生物学研究(一)基因表达调控基因表达调控是指细胞通过一系列机制控制基因的转录和翻译,从而调节细胞的生命活动。
细胞超微结构的观察及力学调控研究进展

性、 无 破坏 性 等优 点 。但 光学 显 微 镜 突 出的 缺 点 是
衍射 极 限 , 它 限制 空 间分辨率 在 2 5 0~3 0 0 a m范围。 扫描 近场 光学 显微 镜 ( s c a n n i n g n e a r — i f e l d o p t i c a l mi —
控制 下细胞超微结构改变的相关研究进展作一综述 。
【 关键词 ] 细胞骨架 ; 超微结构 ; 应力 ; 信 号 传 导
[ 中 图分 类 号 ] R 7 8 0 . 2 [ 文献标识码 ] A [ d o i ] 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 6 7 4 — 8 6 0 3 . 2 0 1 3 . 0 3 . 0 1 2
化, 对 细胞 的增殖 、 分化 、 运 动 等产 生影 响 I 2 。 随着 力 学信 号 传 导 机制 研 究 的 深入 , 细胞 超 微 结构 的研 究在 多个研 究领 域展 现 出另外 的格 局 。本
文 就 近 年 细 胞 应 力 改 变 细 胞 超 微 结 构 方 面 的 研 究 进 行 综 述
1 . 2 类 别及 特点
细胞 超微 结 构 主 要 包 括 细 胞 膜 、 细胞 质、 细 胞 核、 线 粒体 、 内质 网 、 及 细胞 骨架 等 。研 究证 明 , 细 胞 核是 细胞 功能及 细胞 代 谢 、 生长 、 增殖、 分 化 的 控 制 中心 。细 胞 核 的 大 小 随 着 细 胞 功 能 变 化 而 有 所 不
机体 组织处 于复 杂 的 生 长 环境 , 多 种 机 械 应 力
谢和 细胞 活力 的 形 态支 柱 , 维 持 细胞 和 机 体 的生 命
的作 用极 大地 影 响着组 织 细胞 的结构 、 形 态和 功能 。
细胞骨架结构与功能研究进展

细胞骨架结构与功能研究进展细胞是生命的基本单位,它们有着许多复杂的结构和功能,其中细胞骨架是非常重要的一部分。
细胞骨架是由一组蛋白质纤维和连接它们的蛋白质形成的网络结构,它可以维持细胞的形状、支持细胞的膜、调节细胞内分子的运动以及促进细胞内信号转导等许多重要的生物学功能。
因此,对细胞骨架结构与功能的研究一直是细胞生物学领域的热点之一。
1. 细胞骨架的组成细胞骨架主要由三类纤维蛋白质组成:微管、中间纤维和微丝。
其中微管由α-和β-管蛋白组成,是一种空心的长管状结构,起着细胞内分子运输和分裂过程中纺锤体的形成等重要作用。
中间纤维主要由一种叫做角蛋白的蛋白质组成,对细胞的形态稳定和细胞内有丝分裂过程中的染色体排布等起到重要作用。
微丝由细胞骨架中最著名的蛋白质肌动蛋白和微丝蛋白组成,一般表现为细小的纤维束状结构,对细胞的收缩、挤压和细胞壁的形成等起到关键作用。
此外,细胞骨架的形成和维持还需要一系列的蛋白质和信号通路的参与。
细胞骨架的形成可以受到细胞外环境、内部因素和信号通路的共同调控,例如,细胞外基质的物理化学性质、细胞内钙离子浓度、细胞内的小分子信号分子等,都能够直接或间接影响细胞骨架的形成和维持。
2. 细胞骨架在细胞内信号转导中的作用细胞骨架在许多细胞途径中都起着关键作用。
最明显的是细胞内信号转导路径,例如细胞表面受体介导的信号转导、信号传导通路等,这些途径中的信号传导靠着蛋白质间的相互作用和在细胞内的定位调控等多方面调控,其中最主要的调控对象就是细胞骨架。
例如,细胞外基质中的细胞外蛋白可以结合细胞膜上的受体,促使细胞内的cAMP和cGMP的合成增加,从而抑制肌肉细胞中的肌动蛋白的收缩,亦即放松肌肉。
3. 细胞骨架与疾病细胞骨架在许多疾病的发生中都扮演着重要角色。
例如,癌细胞的浸润和转移与细胞骨架的重塑和表观特性的变化密切相关。
当癌细胞处于转移的阶段时,细胞骨架就需要进行一系列的修复和重构,来改变细胞膜的形态、促进细胞的运动和侵袭等。
纳米微粒跨细胞膜转运途径及机制的研究进展_孙宏晨

纳米技术被认为是对21世纪 一 系 列 高 新 技 术 的 产 生 与 发展有重要影响的一门热点科学。人们期待通过将纳米技 术应用于药物转运来改变药理学和生物技术的现状。利用 纳米技术,将 可 能 实 现:① 改 善 水 溶 性 差 的 药 物 的 转 运; ②靶向转运药 物 到 特 定 细 胞 或 组 织[1]; ③ 药 物 跨 细 胞 膜 转 运穿过上皮细胞 和 血 管 内 皮 障 碍; ④ 转 运 大 的 高 分 子 药 物 到细胞内的作用位点;⑤两种 或 多 种 药 物/治 疗 方 法 同 时 转 运,实现联合治疗;⑥将治疗药物与显像方法结合来观察 药 物 转 运[2];⑦ 对 治 疗 药 物 体 内 效 能 的 实 时 监 测[3]。 基 于 纳米材料的以上潜能,世界各国正努力开发纳米材料作为 药物载体。在纳米材料用于药物转运的研究中,其转运途 径及机制成为研究的基础,掌握纳米微粒的转运机制对于 提高转运效率具有重要理论意义。 1 纳 米 微 粒 跨 膜 转 运 途 径 分 类
吞噬作用主要发生在吞噬细胞中,如巨噬细胞、单核 细胞、中性粒 细 胞 和 树 突 细 胞 。 有 文 献[6]指 出: 非 吞 噬 细 胞,如成纤维细胞、上皮细胞和内皮细胞也可进行吞噬作 用,但是范围很 小,微 粒 经 吞 噬 途 径 进 入 细 胞 主 要 分 为 3个步骤。首先,微 粒 通 过 血 流 中 的 调 理 作 用 被 识 别; 然 后,微粒与细胞膜表面的受体吸附结合;最后,吞噬细胞 将其内化。吞噬体成熟后与溶酶体融合酸化,纳米微粒在 溶酶体中各种 酶 的 作 用 下 分 解[7]。 吞 噬 体 大 小 根 据 其 吞 入 颗粒的大小不同而尺寸不一 ,可以从几百纳米到几微米[6]。 1.2 胞 饮 作 用 1.2.1 Clathrin-dependent途 径 Clathrin 途 径 是 大 分 子 物 质跨膜转运的经典途径,该途径在所有哺乳动物细胞中都 存在[5]。体内的许 多 必 需 营 养 物 质 都 是 经 该 途 径 进 行 转 运
细胞壁合成途径的研究进展

细胞壁合成途径的研究进展细胞壁是细胞的重要组分,它是细胞的外层,起着保护细胞的作用。
细胞壁的合成是细胞生长发育的关键过程,也是细胞的自我修复和再生的基础。
近年来,细胞壁合成途径的研究引起了越来越多的关注。
本文将就细胞壁合成途径的研究进展进行探讨。
一、细胞壁合成的基本过程细胞壁的合成是细胞周期中最为重要的过程之一,在细胞壁合成的过程中,两种基本合成途径是由 peptidoglycan 和 chitin 合成的。
细胞壁由纤维素、木质素、明胶质、硫酸骨胶原等多种宏观及微观成分构成,其中,纤维素是细胞壁中最为常见的成分,也是细胞壁中贡献最大的。
在 prokaryotes 中,细胞壁的合成被称为 peptidoglycan 合成,其合成途径包括cytoplasmic 和 inner membrane 中的 peptidoglycan 合成,但这两种合成方式紧密相连,并且在中间的穿过了外膜并由 an outer membrane 的 peptidoglycan 延续组成。
Chitin,一种结构类似于壳质素的碳水化合物,是由真菌和昆虫等 eukaryotes 中的细胞壁合成的成分。
二、Chitin 合成的研究进展chitin 在真菌、昆虫和甲壳动物中具有很高的同源性,因此研究一个 chitin 合成系统可以为了解和探究另一个 chitin 合成系统提供有价值的线索。
许多关于chitin 合成的研究都是从比较结构相似的真菌细胞壁中进行的。
chitin 合成的主要酶是 chitinase 和 chitin synthase,chitinase 主要作用是切断chitin 分子,而 chitin synthase 主要负责 chitin 分子的合成。
近年来,对 chitin synthase 体系的研究引起了广泛关注,人们着重研究了一种新型 chitin synthase(类似于细胞膜钙通道)的结构和功能,发现这种新型 chitin synthase 与其他的 chitin synthase 的区别在于没有受体和具有钙调控和 GTPase 活性。
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细胞膜的结构与功能的研究进展 细胞膜结构的研究进展 细胞膜的结构与功能的研究进展
细胞膜结构的研究进展
摘要:真核细胞及其亚细胞器如线粒体和内质网等的表面包被着双层磷脂膜结构, 即质膜或生物膜.细胞生物学的发展大约经历了3个历史时期,细胞的发现和细胞学的创立,细胞学的经典时期,细胞生物学的产生。细胞膜的结构在细胞生物学中占有重要的地位,同时电子显微镜技术的应用使人们对细胞膜结构的研究更加深入,因此,我们对细胞膜结构的研究十分重要。 关键词:细胞膜 磷脂 磷脂双层 镶嵌流动 蛋白质 结构
细胞是生命的基本结构与功能单位,细胞的外周膜(质膜) 与细胞内的膜系统( 如线粒体膜,叶绿体膜,内质网膜,高尔基体膜,核膜等) 统称为生物膜, 细胞的能量转换、信息识别与传递、物质运送等基本生命过程都与生物膜密切相关,生物膜是由脂类、蛋白质以及糖等组成的超分子体系,膜蛋白是生物膜功能的主要体现者,膜脂除了具有对膜结构的支撑作用外,近年来的研究表明,它们还与信号传递等功能有密切的联系,本文主要介绍了细胞膜的结构与功能的研究进展【1】。细胞的内膜系统是指在结构、功能及发生上有一定的关系、相互关系的由膜包被的细胞器或细胞结构,包括:内质网、高尔基体等。内膜系统中的细胞器是动态的、集合的网状结构的一部分,物质通过此系统在细胞中的各个部分间穿梭,并沿多种途径在细胞内外运转。 人们对真核细胞细胞质结构的认识是随着显微镜观察技术的提高而逐步深入的。在光学显微镜下,观察不到细胞质的细微结构。电子显微镜技术的应用,使人们对细胞质,细胞膜的结构与功能,现在已经知道,细胞的结构与功能。 真核细胞中细胞质的膜性细胞系统包括内质网、高尔基体、溶酶体、叶绿体和线粒体等。他们在结构和功能上彼此联系,同时与细胞膜也有密切联系,属于膜网状结构【2】的一部分。 从低等生物如草覆虫、鞭毛虫到所有的高等生物和人类,所有的细胞的表面均有类似的一层膜状结构, 即细胞膜。细胞膜不仅是区分细胞内部与周围环境的动态屏障, 还是细胞物质交换和信息传递的通道【3】, 因而对于维持细胞的功能极其重要。细胞内的大部分细胞器如线粒体内质网、高尔基体、核的表面, 也同样包被着膜状结构,称为细胞内膜。细胞膜又称为质膜, 细胞膜和细胞内膜也可总称为质膜, 或称为生物膜。生物膜是细胞进行生命活动的重要结构基础, 调控细胞的物质和能量转换、信息传递、蛋白质合成等众多细胞功能【4】。 19 2 5 年, G o rt e r 和G re n d e l 【5】用有机溶剂提取人红细胞质膜的脂质成分,将其铺展在水溶液表面形成脂质单分子层,并测定这些脂质单分子层的面积大约是红细胞的表面积的2 倍。这一研究首次提示脂质可能以双分子层细胞膜的结构与功能的研究进展 的形式包被在细胞表面。1 9 3 5 年J . D a n i e l l i 和H . D a v s o n 【6】发现质膜的表面张力比单纯的油一水界面的张力要低得多,推测膜并非由单纯的脂质构成,其中可能含有蛋白质分子, 并提出“ 蛋白质一脂质一蛋白质” 【7】的三明治模型。认为质膜由双层脂类分子及其内外表面附着的蛋白质构成的。细胞膜(包括细胞质膜和细胞内膜) 上存在着一些跨膜蛋白,在这些蛋白的中央有供某些离子穿过的孔道,这些孔道就被称作离子通道,这些蛋白往往被称作通道蛋白【8】. 作为一类具有特定功能的蛋白质,离子通道具有多种特性. 1.1 选择性 细胞膜上的离子通道中,除少数非选择性离子通道允许多种离子通过外,大都对离子具有选择性.一种离子通道往往只允许1 种或者少数几种离子通过,离子通道也根据其主要选择通过的离子而命名,如钙通道、钾通道等. 已经发现,钙通道也允许镁、锰和钡离子通过,钾通道则允许少量钠离子通过【9】. 离子通道的选择性与其孔径有一定关系,一定孔径的通道只能够允许特定大小的离子通过. 而造成选择性的更为重要的因素是通道内部的空间结构和带电基团的分布情况,麦金农等(1998 年) 利用X 射线晶体衍射技术成功分析出钾通道内部存在钾离子结合位点,这些位点的空间结构与钾离子空间结构【10】能够很好地吻合,这为解释离子通道选择性提供了有力证据. 细胞外矿质离子种类很多,浓度变化也不规律,而细胞内离子浓度和比例则需要维持在相对平稳状态,因此细胞选择性吸收必需的矿质离子,将一些有害或暂时无用的离子隔离在外,对维持细胞内正常的代谢具有重要意义. 1.2 饱和性 离子通道开放后,1 s 可以运输107~108 个离子,在一定范围内,随着离子浓度提高、内外离子浓度梯度的加大,运输速度不断加快,但是超过一定浓度后,速率不再增加. 对于一个完整细胞而言,离子运输速度还和细胞膜上离子通道的密度有关【11】. 生物膜膜蛋白可分为外周膜蛋白和内在膜蛋白, 后者约占整个膜蛋白的7% -80%。 它们部分或全部嵌入膜内,有的则跨膜分布,如受体,通道,离子泵,膜孔,运载体以及各种膜酶等等,要深入了解膜蛋白的功能必须解析它们的三维结构,整个真核细胞内所含的蛋白质中,据估计,1/4—1/3 为内在膜蛋白,人类基因组研究的初步结果表明,在全长约3亿碱基对中只有3000-40000基因能编码并表达为蛋白质【12】。 据估计,其中内在膜蛋白也差不多占1/4—1/3 其他模式生物的基因组所表达的蛋白质中,内在膜蛋白也占相似比例,总之,内在膜蛋白三维结构的解析,无论对整个细胞重要功能的深入探索,还是从后基因组研究考虑都是十分重要的,此外,内在膜蛋白三维结构的解析也有很明显的应用前景,细胞膜的结构与功能的研究进展 与医、药的关系尤为密切, 有人估计,4%的受体和通道可能是药物的靶标。 内在膜蛋白的异常与一些遗传病( 如囊性纤维变性560-780)、癌症、甚至神经退行性疾病( 如老年痴呆症,帕金森氏症)等【13】都有关,因此内在膜蛋白三维结构的解析无疑对新药的发现、设计、筛选都有很大的作用,但是,与水溶性蛋白质相比较,内在膜蛋白的研究明显滞后, 这主要由于,a 内在膜蛋白含量很低,一般为微克数量级,应用基因工程方法来大量表达也存在着很多困难;b内在膜蛋白的分离、纯化也有很大的难度,只有用较剧烈的条件( 如,去垢剂,有机溶剂,超声波等)才能将它们溶解下来,分离后一旦将去垢剂或有机溶剂除去,很容易凝聚为不溶性物质;c 内在膜蛋白晶体【14】生长十分困难,无论二维还是三维晶体都很不容易长成,尤其是三维,这是因为三维晶体的形成与生长主要靠亲水持。 2.1、多不饱和脂肪酸【15】是细胞膜磷脂的重要组成成分,决定了细胞膜的流动性和变形性。细胞膜的各种重要功能,如受体结合、离子转运、重摄取和膜结合酶活性等都与膜的流动性密切相关。适宜程度的流动性是细胞维持正常生理功能的必要条件。膜脂质成分的改变可导致膜流动性和变形性的改变,从而影响膜表面酶和受体功能,免疫细胞膜表面的抗原、抗体数量和分布以及淋巴因子和抗体分泌等功能。主要从细胞膜脂质的组成、细胞膜的流动性、通透性及膜脂质过氧化等方面对多不饱和脂肪酸对细胞膜功能的影响进行了综述。 磷脂双分子层构成细胞膜的基本支架,蛋白质分子镶嵌、贯穿、覆盖其间。磷脂分子的流动性和蛋白质分子的运动性导致细胞膜的结构具有一定的流动性。细胞膜具有控制物质进出细胞的功能,物质进出细胞有自由扩散、协助扩散、主动运输以及胞吞和胞吐等方式,而细胞膜上载体蛋白的种类和数量不同,决定了进出细胞的物质的种类和数量不同,因此细胞膜可以让水分子自由通过,一些离子和小分子也可以通过,而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。因此细胞膜的功能特性是选择透过性。 2.2、磷脂的熔点较低在体温条件下是液态的,使得生物膜具有一定的流动性。但生物膜的流动性还与膜所含的胆固醇的量有关。胆固醇熔点较高, 在体温下是固体,在膜上的分布是不均一的, 调节膜的流动性(软硬度)。胆固醇含量越高则膜的流动性越低。另外, 细胞所处的环境温度当然能影响生物膜的流动性; 温度升高如发烧条件下, 细胞膜磷脂双层偏向液态【16】, 流动性增加。膜流动性的一个最重要的功能是为细胞和细胞器提供了张力和变形能力。例如, 红细胞能变形通过比它自身直径还小的毛细血管, 而白细胞变形能穿过毛细血管壁,游动迁移到组织中去。生物膜的膜流动性使细胞和细胞器能经受更大的张力而不容易细胞膜的结构与功能的研究进展 破裂, 即使不幸出现了膜的微小破裂, 也能自动融合而修复在不同的细胞膜或同一细胞膜的不同膜区域、以及双层脂质膜的内外两层磷脂单层中,磷脂分子的种类与含量可能很不相同。例如, 靠外测的磷脂单层膜主要含磷脂酞胆碱, 靠胞浆一侧的磷脂单层主要含磷脂酞乙醇胺和磷脂酞丝氨酸。膜磷脂的这种成分差异和特殊分布, 实际上与细胞内外物质和信息交换的不同特征有关【17】,对细胞执行特殊功能至关重要。 展望, a 脂筏和质膜微囊的存在已经有很多实验室给以验证与肯定,这些脂质微区的生理功能究竟是什么?对于生物膜研究来说,这确是一个富于挑战和很有发展前途的领域,b 鉴于脂筏和质膜微囊都很小,不易在位研究,又难以分离纯化,这就需要引进与创立新的方法才能将这方面的研究引向深入,国际上已经尝试将单分子技术等引入脂质微区的研究,这方面需要大力加强, c 除细胞质膜外,在胞内膜系【18】中是否也有脂质微区存在?如果也有分布,它们的普遍性又如何?这些都值得进一步研究, d 鉴于脂筏和质膜微囊含有较多信号分子,因而对它们与信号转导的关系比较关注, 但是这些信号分子以及与信号转导有关的组分在脂筏和质膜微囊所呈现的【19】相中是否能表现出最佳的功能,这是一个需要认真思考与研究的问题,脂筏和质膜微囊与医、药关系【20】的研究还处于起步阶段,值得重视并作进一步探索, 总之,无论膜蛋白的三维结构还是脂质微区结构与功能的研究都是生物膜研究的基本问题, 虽然开展这方面研究的难度较大,周期较长,探索性也很强,但它们都富有挑战性,一旦有所突破对生物膜甚至生命科学的研究都将产生重大的推动作用,应引起足够的重视,
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