问答题 生物膜结构假说有哪些?并加以评述。
【正确答案】关于生物膜结构的假说和模型有多种,其中,流动镶嵌模型和板块镶嵌模型受到比较广泛的支持。S.J.Singer和G.Nicolson1972年提出流动镶嵌模型,他们认为,膜的骨架是由膜脂双分子构成,疏水性尾部向内,亲水性头部向外,通常呈液晶态。膜蛋白不是均匀地分布在膜脂的两侧,有些蛋白质位于膜的表面,与膜脂亲水性的头部相连接(外在蛋白);有些蛋白质则镶嵌在磷脂分子之间,甚至穿透膜的内外表面,以其外露的疏水基团与膜脂疏水性的尾部相结合(内在蛋白),漂浮在膜脂之中,具有动态性质。这个模型的特点是强调膜的不对称性和流动性,局限性是忽视了蛋白质对脂类分子流动性的控制作用和膜各部分流动的不均匀性等问题。M.K.Gain等1977年提出板块镶嵌模型,他们认为,由于生物膜脂质可以在环境温度或其他化学成分变化的影响下,或是由于膜中同时存在着不同脂质,或者由于蛋白质和蛋白质、蛋白质和脂质间的相互作用,使膜脂的局部经常处于一种“相变”状态,即一部分脂区表现为从液晶态转变为晶态,而另一部分脂区表现为从晶态转变为液晶态。因此,整个生物膜可以看成是由不同组织结构、不同大小、不同性质、不同流动性的可移动的“板块”所组成,高度流动性的区域和流动性较小的区域可以同时存在,随着生理状态和环境条件的改变,这些“板块”之间可以彼此转化。板块镶嵌模型有利于说明膜功能的多样性及调节机制的复杂性,是对流动镶嵌模型的补充和发展。
【答案解析】