膜脂质

• 生物膜由脂质双层，其蛋白质和碳水化合物可以被关联或共价连接的。
• 膜脂是参与形成生物膜结构(包括细胞膜和胞内膜)和膜功能(即生物过程的区隔化)的脂质。
• 膜脂质主要由磷脂，糖脂，胆固醇和，其可被布置成双层并用积分和外周膜蛋白组织产生作用的膜。
• 这种脂质双分子层是液体的，单个脂质分子能够在自己的单分子层内迅速扩散。
• 膜脂分子是两亲性和许多不同的类型。最众多的，但是，是磷脂。
• 当它们被放入水中时，它们会自发地聚集成双层结构，形成密封的隔间，如果被撕破就会重新密封。
• 内膜和外膜的脂质组成是不同的，反映了细胞膜两面的不同功能。
• 脂质的不同混合物在不同类型的细胞的细胞膜中发现，以及在单个真核细胞的各种膜。

图片：主要的膜脂和（一）鞘磷脂和（b）胆固醇的空间填充模型。来源：维基百科

膜脂质成分

• 膜是由脂质基质形成的，脂质基质的结构和组成远非简单。
• 细菌质膜通常由一种主要类型的磷脂的和不含胆固醇;它们的机械稳定性通过上覆的细胞壁增强。
• 相比之下，大多数真核细胞的细胞膜则更加多样化，不仅含有大量的胆固醇，而且还含有不同磷脂的混合物。
• 在细胞的质膜中发现的不同的脂质分子的数目可以超过1000。
• 膜脂可分为三大类:

答:基于甘油所致的脂质

基于甘油的脂质可以分为两大类：glycosylglycerides和磷脂。

Glycosylglycerides

• Glycosylglycerides形成高复合脂质家族，其中甘油骨架的sn-3位置酯化的糖基部分（例如半乳糖，葡萄糖，等）。
• 他们是最丰富的膜甘油脂。

磷脂

• 在磷脂中，当它们的sn‐1和sn‐2位置被酯化成脂肪酸时，它的sn‐3位置被酯化成一个磷酸基，这个磷酸基又被酯化成一个极性头基。
• 虽然脂肪酸部分对磷脂的理化性质有很大影响，但这些磷脂通常是根据其极性头基进行分类的。
• 在许多哺乳动物细胞的质膜中有四种主要的磷脂:磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸和鞘磷脂。
• 其他的磷脂，如肌醇磷脂，存在于小批量，但在功能上是非常重要的。肌醇磷脂，例如，在细胞信号传导至关重要的作用。

B.胆固醇

• 胆固醇含有一个与磷脂的磷酸头相互作用的羟基，而体积庞大的甾体区域则与磷脂酰链相互作用。
• 在膜的其他重要物理特性中，这些相互作用调节膜流动性、膜堆积、非片层相倾向和微畴的形成。
• 真核生物的细胞膜含有特别大量的胆固醇——一个分子对应一个磷脂分子。

基于神经酰胺，鞘脂C.

• 鞘脂是由鞘氨醇碱基主链（即，2-aminoalk [ANE或烯] -1,3-二醇与2S，3R立体化学）的存在限定。
• 主要特征，其允许不可透过脂质双层的形成是这些分子的两亲性质，产生了高度疏水芯和亲水性表面，生物和膜模型的地标。

膜脂质结构

• 大多数磷脂在pH和离子强度类似于生物系统的水环境中自发形成脂质双分子层。
• 然而，某些脂类在生理或非生理条件下可以组织成非层状结构。
• 脂质在不同条件下可能表现出不同的相(脂质中型)，在细胞膜内也可能表现出不同的有限结构(膜微域)。
• 膜是由分子组成的，这些分子在某种程度上保留了它们各自的特征。
• 具有巨大极性头的磷脂，如磷脂酰胆碱(PC)，具有圆柱形分子或有效形状，它们倾向于与其他圆柱形磷脂结合形成平面结构。
• 其他脂质可能是容易形成非双层结构。
• 用大体积的极性头，例如溶血磷脂酰胆碱（LPC），或具有小头部基团，例如磷脂酰乙醇胺（PE），可形成球状胶束或管状结构具有正圆锥台状的脂质锥形脂质（H_一世)或负曲率(H_II）， 分别。

膜脂的功能

膜蛋白被认为是膜中最重要的角色，尽管脂质也被认为是许多过程中的关键元素。

• 跨膜（积分，内在的）蛋白质被永久镶嵌在脂质双分子层。
• 在膜的脂质环境的变化调节或改变内在膜蛋白的功能。
• 外围设备（外源性）蛋白质还调节并通过膜脂质调节。
• 膜脂质参与有助于在膜中，膜的厚度，表面填料，横向和旋转运动，和其它性质的相对位置的变化的动态相互作用。
• 一些膜结合酶需要以特定功能脂头基。
• 某些脂质的头部基团形成特定胞质蛋白的对接位点。
• 一些细胞外信号通过膜受体蛋白作用，激活磷脂酶，切割质膜中选定的磷脂分子，从而产生作为细胞内信号分子的片段。

参考文献

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