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1 脂雙層 -脂雙層

在生物膜的總重量中,脂質約佔40%~50%。一個面積為1μm×1μm的脂雙層含有約5×10^6個脂質分子,一個動物細胞的脂膜含有約10^9個脂質分子。

構成脂雙層的脂質包括:⑴磷脂(脂雙層的主要脂質);⑵膽固醇;⑶糖脂(glycolipid)。

在水溶液里,磷脂分子能自發地迅速形成脂雙層。用分離的生物膜(如哺乳動物紅細胞的膜)或用較簡單的完整細胞如支原體等進行研究,可知脂雙層中的脂質分子可以進行側向運動、旋轉運動、脂肪酸鏈的擺動以及翻轉運動等各式的運動。

膽固醇只存在於動物細胞。細菌、藍細菌等原核細胞和植物細胞的膜中一般沒有膽固醇。動物細胞中,膽固醇在脂雙層中所佔比例較大。哺乳動物細胞中,它可以和磷脂分子一樣多。膽固醇分子也是極性分子。在脂雙層中,它的極性頂端(—OH)靠近磷脂的(親水)極性端,類固醇環(環戊烷多氫菲)與磷脂親水頂端以下的碳氫鏈相互作用。非極性的尾端是比較靈活的。膽固醇分子在脂雙層中的存在,可以調節膜的流動性,這對於膜行使其功能是必須的。同時,膽固醇還可與鞘脂類共同形成「脂筏」(lipid raft)結構。它在物質運輸及信號傳導中起到重要作用。

組成脂雙層的脂質成分因不同生物不同。例如,大腸桿菌質膜的脂雙層主要只含有一種磷脂,而真核細胞的質膜不僅磷脂種類多,有的還含膽固醇。這種構造上的複雜性保證了具有不同功能和結構的蛋白質在適當的位置上嵌入膜中,以發揮它們特定的生物學功能。

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