问答题 试述生物膜中膜蛋白的构筑状况。
【正确答案】(1)膜外在蛋白靠离子键或其他较弱的键与膜表面的蛋白质分子或脂分子结合。
   (2)脂锚定膜蛋白是通过与之共价相连的脂分子(如脂肪酸或糖脂)插入膜的脂双分子层中,从而锚定在细胞质膜上。
   (3)膜内在蛋白与膜结合的主要方式有:
   1)通过跨膜结构域与脂双层分子的疏水核心相互作用。①跨膜结构域大多为α螺旋构象,一个内在膜蛋白中有一个或多个跨膜α螺旋。每个α螺旋含有20个左右的氨基酸,其外部疏水性氨基酸残基通过范德华力与脂双层的疏水核心脂肪酸链相结合;②某些跨膜α螺旋既具有极性侧链又具有非极性侧链,在螺旋的外侧是非极性链,内侧是极性链,形成特异极性分子的跨膜通道;③有些多次跨膜的蛋白质,它们的每个跨膜结构域仅有10~12个氨基酸残基,形成β折叠片结构,反向平行的β折叠片相互作用形成非特异的跨膜通道。
   2)跨膜结构域的两端携带正电荷的氨基酸残基,如精氨酸、赖氨酸等与磷脂分子带负电荷的极性头部形成离子键,或带负电荷的氨基酸残基通过Ca2+、Mg2+等阳离子与带负电荷的磷脂极性头部相互作用,使内在膜蛋白更好地固定在膜中。
   3)某些膜蛋白在细胞质基质一侧的半胱氨酸残基上共价结合脂肪酸分子,插入脂双层之间,进一步加强膜蛋白与脂双层的结合力。
   4)膜蛋白(包括膜内在蛋白与膜内在蛋白,或膜内在蛋白与膜外在蛋白)常相互结合,形成大的复合物来发挥作用,如质膜的Na+-K+泵、线粒体内膜上的电子传递体和ATP合酶等。膜蛋白间的结合有共价连接,但多为非共价特异性连接。从而保证了膜蛋白的灵活多变的结构与功能的顺利完成。
【答案解析】