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5.3:

流体镶嵌模型

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Biology
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JoVE Core Biology
The Fluid Mosaic Model

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流动镶嵌模型 描述了细胞膜的结构的 不同组分 其中包括磷脂 蛋白质和碳水化合物 这些分子是分离的 但彼此间有松散的连接 来确定细胞壁 提供流动性 来实现优化功能 首先 来看数量最多的细胞液部分 其中包括磷脂 和胆固醇成分 磷脂包括亲水的头部 还有两个疏水的脂肪酸尾部 通过将疏水尾部向内 亲水头部向外排布 来同时构成双分子层 这种排布将细胞的 内外进行隔离 接下来是第二大主要成分蛋白质 它可以区别性联系双分子层 例如 部分是完全整合 例如整合素 而其他则只能在表面 或是在胞质溶胶内发现 例如核雌激素受体的情况 在外层周边是最后一个成分 碳水化合物 这些可以与蛋白质连接 构成糖蛋白 或是与磷脂连接 构成糖脂 一旦构成连接 这些碳水化合物复合体 就可以成为糖被

5.3:

流体镶嵌模型

流体镶嵌模型首先被提出作为研究观测的可视化表示。该模型由膜的组成和动力学组成,为今后膜相关研究奠定了基础。该模型描述了含有磷脂、蛋白质和碳水化合物等多种成分的质膜结构。这些完整的分子松散地结合在一起,定义了细胞的边界,并为优化功能提供了流动性。

脂类

流体镶嵌模型中最丰富的成分是脂质。脂质包括磷脂和胆固醇。磷脂是两亲性的,具有疏水和亲水两部分。它们包括一个亲水的头和两个疏水的怕水的脂肪酸尾巴。磷脂自发形成一个脂质双层,将细胞内外分离。脂质双层由面向内的疏水尾和面向细胞内外水环境的亲水头组成。糖皮质激素是调节细胞膜流动性和柔韧性的一类类固醇激素。膜流动性促进特定分子和离子在质膜上的传输。

蛋白质

同源性嵌合体的第二个主要成分是蛋白质。蛋白质可与脂质双层发生差异性结合。例如,有些完全整合到膜中,如作为跨膜受体的整合素,以及在膜上穿梭分子的蛋白质。这种整合蛋白被称为整合蛋白。其它蛋白质只能在细胞表面或胞浆中找到,雌激素受体也是如此。这些蛋白质被称为外周蛋白。

碳水化合物

流体嵌合体模型的最后一个组成部分是碳水化合物。它们位于膜的外表面,与蛋白质结合形成糖蛋白,或与磷脂结合形成糖脂。这些碳水化合物复合物被称为糖萼,是细胞的糖衣。镶嵌图中的一些碳水化合物也起着重要的标记作用,使细胞能够区分自我(同一有机体的细胞)和非自我(侵入的外来细胞或颗粒)。

这些成分共同形成一个细胞质膜,其厚度在5到10纳米之间。质膜与周围环境相互作用,执行许多维持细胞功能和内环境稳定的基本过程。

Suggested Reading

Bernardino de la Serna, Jorge, Gerhard J. Schütz, Christian Eggeling, and Marek Cebecauer. “There Is No Simple Model of the Plasma Membrane Organization.” Frontiers in Cell and Developmental Biology 4 (2016). [Source]