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细胞膜上的“柔性”和“刚性”体现

(2014-11-17 17:39:54)
标签:

教育

细胞膜

胆固醇

分类: 疑难问题的解决

细胞膜上的“柔性”和“刚性”体现

教材问题:浙科版P30“磷脂的尾部与胆固醇一起存在于脂双层的内部,使得质膜有一定的流动性,以比较坚实”。学生理解上有点困难,其实这和分子的结构有一定的关系。

、“柔性”的原因

磷脂分子上的脂肪酸分子的尾部可以摇摆,使得整个磷脂分子能侧向滑动所以脂双层好像飘浮在水面上的油脂膜,表现出细胞膜有“柔性”。

饱和程度高的脂肪酸链因紧密有序地排列,因而流动性小;而不饱和脂肪酸链由于不饱和键的存在,使分子间排列疏松而无序,相变温度(指物质在不同相之间转变时的临界温度,比如水变成冰的相变温度是0度等)降低,从而增强了膜的流动性。脂肪酸链的长度对细胞膜磷脂分子的流动性也有影响:随着脂肪酸链的增长,链尾相互作用的机会增多,易于凝集(相变温度增高),流动性下降。

、“刚性”的原因

胆固醇是构成细胞膜的重要组成成分,细胞膜包围在人体每一细胞外,胆固醇为它的基本组成成分,占质膜脂类的20%以上。有人曾发现给动物喂食缺乏胆固醇的食物,结果这些动物的红细胞脆性增加,容易引起细胞的破裂。研究表明,温度高时,胆固醇能阻止双分子层的无序化;温度低时又可干扰其有序化,阻止液晶的形成,保持其流动性。因此,可以想象要是没有胆固醇,细胞就无法维持正常的生理功能,生命也将终止。

细胞膜上的“柔性”和“刚性”体现

胆固醇分子的极性头部是联结于甾环上的极性羟基基团,甾环的另一端连接着非极性尾部——一条烃链,甾环本身是非极性的。在真核细胞质膜上,胆固醇分子的数目可多达与磷脂相等。胆固醇分子散布于磷脂分子之间,其极性头部紧靠磷脂分子的极性头部,其强硬的板面状甾环结构则使与之相邻的磷脂烃链的一部分不易活动。通过这种影响,胆固醇对膜的稳定性发挥着重要作用。

细胞膜上的“柔性”和“刚性”体现

胆固醇对细胞膜磷脂分子流动性的调节作用随温度的不同而改变。在相变温度以上,它能使磷脂的脂肪酸链的运动性减弱,从而降低细胞膜磷脂分子的流动性。而在相变温度以下时,胆固醇可通过阻止磷脂脂肪酸链的相互作用,缓解低温所引起的细胞膜磷脂分子流动性剧烈下降。

 

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