子實體包膜是子實體上鑲嵌有蛋白質和糖類(統稱糖蛋白)的磷脂雙分子層。
結構
流體鑲嵌模型(fluidmosaicmodel):針對生物膜的結構提出的一種模型。在這個模型中,生物膜被描述成鑲嵌有蛋白質的流體脂雙層,脂雙層在結構和功能上都表現出不對稱性。有的蛋白質“鑲“在脂雙層表面,有的則部分或全部嵌入其內部,有的則橫跨整個膜。另外脂和膜蛋白可以進行橫向擴散。
子實體包膜蛋白
內在膜蛋白(integralmembraneprotein):插入脂雙層的疏水核和完全跨越脂雙層的膜蛋白。
外周膜蛋白(peripheralmembraneprotein):通過與膜脂的極性頭部或內在的膜蛋白的離子相互作用和形成氫鍵與膜的內或外表面弱結合的膜蛋白。
通道蛋白(channelprotein):是帶有中央水相通道的內在膜蛋白,它可以使大小適合的離子或分子從膜的任一方向穿過膜。
(膜)孔蛋白(poreprotein):其含意與膜通道蛋白類似,只是該術語常用於細菌。
子實體包膜的運輸功能
通透係數(permeabilitycoefficient):是離子或小分子擴散過脂雙層膜能力的一種量度。通透係數大小與這些離子或分子在非極性溶液中的溶解度成比例。
被動轉運(passivetransport):那稱為易化擴散。是一種轉運方式,通過該方式溶質特異的結合於一個轉運蛋白上,然後被轉運過膜,但轉運是沿著濃度梯度下降方向進行的,所以被動轉達不需要能量的支持。
主動轉運(activetransport):一種轉運方式,通過該方式溶質特異的結合於一個轉運蛋白上然後被轉運過膜,與被動轉運運輸方式相反,主動轉運是逆著濃度梯度下降方向進行的,所以主動轉運需要能量的驅動。在原發主動轉運過程中能源可以是光,ATP或電子傳遞;而第二級主動轉運是在離子濃度梯度下進行的。
協同運輸(contransport):兩種不同溶質的跨膜的耦聯轉運。可以通過一個轉運蛋白進行同一方向(同向轉運)或反方向(反向轉運)轉運。
胞吞(作用)(endocytosis):物質被質膜吞入並以膜衍生出的脂囊泡形成(物質在囊泡內)被帶入到細胞內的過程。
細胞是人體和其他生物體一切生命活動結構與功能的基本單位。體內所有的生理功能和生化反應,都是在細胞及其合成排泄的基質(如細胞間隙中的膠原和蛋白聚糖)的物質基礎上進行的。一切動物細胞都被一層薄膜所包裹,這稱作細胞膜,為生物膜的一種,它把細胞內容物和細胞的周圍環境分割開來。在地球上出現有生命物質和它由簡單到複雜的長期演化過程中,生物膜的出現是一次飛躍,它使細胞能夠既獨立於環境而存在,又能通過生物膜與周圍環境進行有選擇的物質交換而維持生命活動。顯然,細胞要維持正常的生命活動,不僅細胞的內容物不能流失,且其化學組成必須保持相對穩定,這就需要在細胞和它的環境之間有某種特殊的屏障存在。它能使新陳代謝過程中,經常由細胞得到氧氣和營養物質接受各種信息分子和離子,排出代謝產物和廢物,使細胞保持穩態,這對維持細胞的生命活動極為重要。因此生物膜是一個具有特殊結構和功能的選擇性通透膜,它的主要功能可歸納為:能量轉換、物質運送、信息識別與傳遞。
子實體包膜功能
物質運輸物質的跨膜運輸大體可分為被動運輸、主動運輸和膜動運輸3大類(見生物膜離子通道)。被動運輸包括單純擴散及促進擴散,兩者都是在濃度梯度(或更廣義地在電化學位梯度)的驅動下,向平衡態進行的跨膜擴散運動。用脂質分子旋轉異構化所導致的“空腔”的形式和傳播,可部分解釋小分子、脂溶性物質的跨膜單純擴散;而用膜中蛋白質“通道”的存在則能解釋生物膜中單純擴散的高效性,如大腸桿菌外膜中脂蛋白形成的通道、細胞之間“縫隙聯結”處蛋白質形成的通道。促進擴散是膜上載體蛋白通過與被運輸物質的可逆結合而促進物質的跨膜運輸,表現出比單純擴散高得多的運輸速率和選擇性。人紅細胞膜對葡萄糖的運輸、氧化磷酸化的解偶聯劑對H+的運輸及一些離子載體對特定離子的運輸等,都屬於促進擴散之列。纈氨酶素對K+的運輸、奈及利亞菌素對K+/H+的交換運輸都屬於“移動型離子載體”。哺乳類細胞的運輸系統中,膜上載體蛋白要比纈氨黴素等大得多,往往嵌入整個膜中,因此不能在膜的兩側之間來回移動。此時形成門控通道,靠蛋白質構象轉換跨膜運輸物質;而門控特性保證了和被運輸物質的選擇結合性。紅細胞膜上帶3蛋白對HC婣/Cl-的交換跨膜擴散即是一個很好的例子。