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试述质膜的基本特性及其与功能的关系。
参考答案和解析
（1）膜脂分布的不对称性主要表现在膜内层和外层所含脂质分子的种类明显不同：磷脂酰胆碱和鞘磷脂多分布于外层，而磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰肌醇多位于膜的内层。胆固醇的分布也具有不对称性。（2）膜蛋白的不对称性表现在：一般膜的胞质面蛋白颗粒较多，而膜的外层蛋白颗粒较少；跨膜蛋白伸向细胞膜内、外表面的氨基酸残基的种类、数目和排列顺序是不同的；而外在蛋白分布在膜的内外表面的位置也是不对称的。（3）膜糖类的不对称表现在：糖脂主要分布在膜脂质双层的外层，并将糖基暴露于细胞膜的外表面；糖蛋白的糖链则分布在膜的非胞质层，既细胞膜脂质双层的外层、内膜系统膜脂质双层的内层。膜脂、膜蛋白以及糖脂和糖蛋白的分布都具有不对称性，因而导致膜功能的不对称性，使膜的许多生理功能具有了方向性。如膜内外两层的流动性不同，物质与离子的传递有一定方向，信号的接受与传递也具有方向性。膜的流动性是由膜内部脂质分子和蛋白质分子的运动性所决定的，使细胞膜成为一种动态结构，完成正常的生理功能。（1）膜脂分子的运动：在生理常温下，脂质多呈液晶态，膜脂总是处于可流动的状态。膜脂分子能够进行侧向扩散运动、旋转运动、自身摆动运动和翻转运动，为膜蛋白行使功能提供条件。（2）膜蛋白分子的运动：分布在液晶态膜脂中的膜蛋白也处于运动状态。它们可以进行侧向运动和旋转运动，但其移动速度比膜脂慢，而且并非所有的膜蛋白都能自由运动，有的膜蛋白因与细胞骨架相连使流动性受到限制，有的膜蛋白因与相邻的膜蛋白结合而影响其流动性。另外，膜蛋白的流动具有区域性，所以并不是所有膜蛋白都能运动。研究发现，有多种因素可影响膜脂或整个细胞膜的流动性：（1）胆固醇分布于质膜的磷脂分子之间，其刚性甾环区与磷脂的脂肪酸链相互作用，一方面可有效阻止脂肪酸链的相互集聚，降低细胞膜的流动性；另一方面，抑制膜因温度变化引起的相变，防止温度降低时膜流动性的突然降低；同时，胆固醇分子还具有增强细胞膜稳定性的作用。（2）磷脂分子中脂肪酸链的不饱和程度和链的长短对膜的流动性有显著影响：脂肪酸的不饱和程度越高，磷脂的尾部难以互相靠近，磷脂分子的流动性越高；脂肪酸链越长，脂质分子疏水尾部间的相互作用就越大，膜的流动性就越小；反之，脂肪酸链越短，脂质分子疏水尾部间的相互作用就越小，膜的流动性就越大。（3）膜内在蛋白越多，界面脂就越多，膜的流动性就越小。（4）环境温度的变化会影响膜的流动性。在一定范围内，温度升高，细胞膜流动性增强；温度降低，细胞膜流动性减弱。但是，过高或过低的温度都能使膜的功能丧失。
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