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助理公共医师复习指导:膜的生物发生-细胞生物学

http://zige.eol.cn  来源:  作者:来源:考试大  2009-01-20    

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  膜的生物发生(membrane biogenesis)

  细胞质膜以及内膜系统的膜是怎样合成的,曾提出两个模型:

  ● 自装配模型(spontaneous self-assembly)。该模型认为膜是自我装配的,为了验证这一模型,用纯化的脂和蛋白在体外装配时总是形成脂质体,这种脂质体与活细胞膜的一个根本区别是:脂质体的结构总是对称的, 而活细胞中膜结构则是不对称的。考试大网站整理

  ● 更新模型

  该模型认为膜的合成通过不断地将脂和蛋白插入已有的膜,即由已有膜的生长而来。这一模型比较符合细胞膜结构的动态性质, 由于细胞的胞吞和胞吐作用以及小泡运输,使膜处于动态平衡状态, 这样膜也就不必重新合成,而是在原有的基础上不断更新。

  ■ 膜脂的来源及不对称性分布

  ● 膜脂的两种来源①通过磷脂转运蛋白,如线粒体、叶绿体、过氧化物酶体等细胞器膜中的脂就是靠这种方式运送的。

  ②通过出芽和膜融合,如ER通过出芽形成分泌小泡运送蛋白质时,膜脂也随之运送到高尔基体,并通过高尔基体形成分泌小泡将膜脂运送到细胞质膜。

  ● 关于膜脂的不对称性分布,有几种可能的方式∶一种是磷脂交换蛋白对磷脂的运输和插入是选择性的;第二种解释是热动力学驱使磷脂的不对称分布,因为膜两侧的环境不同。另外在ER膜中有翻转酶(flippase),在新的磷脂合成之后,通过翻转酶的作用也会造成磷脂的不对称分布。

 

  ■ 膜整合蛋白和外周蛋白的形成

  用水泡性口炎病毒(vesicular stomatitis virus,VSV)作为模式系统研究了细胞膜整合蛋白和外周蛋白的形成途径。实验结构证明:

  ● 外周蛋白: 在游离核糖体上合成后以可溶的形式释放到胞质溶胶中,然后再与细胞质膜的胞质溶胶面结合,成为外周蛋白。

  ● 整合蛋白:在ER上合成并插入到ER的膜中,随小泡转运经高尔基体加工,最后转运到质膜。

  ■ 膜糖

  膜整合蛋白中的糖蛋白中的糖是在ER腔中添加上的, 所以在整个小泡运输过程中,糖基都位于腔面,但与质膜融合时,通过外翻,糖的部分位于细胞质膜的外侧(图9-74)。这就是为何几乎所有质膜上的糖蛋白的糖都是朝向细胞外的原因。


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