(1)分隔、形成細(xì)胞和細(xì)胞器,為細(xì)胞的生命活動(dòng)提供相對(duì)穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境,膜的面積大大增加,提高了發(fā)生在膜上的生物功能;
(2)屏障作用,膜兩側(cè)的水溶性物質(zhì)不能自由通過(guò); (3)選擇性物質(zhì)運(yùn)輸,伴隨著能量的傳遞; (4)生物功能:激素作用、酶促反應(yīng)、細(xì)胞識(shí)別、電子傳遞等。 (5)物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能:細(xì)胞與周圍環(huán)境之間的物質(zhì)交換,是通過(guò)細(xì)胞膜的磚運(yùn)動(dòng)功能實(shí)現(xiàn)的,其主要轉(zhuǎn)運(yùn)方式有以下四種。 1)自由擴(kuò)散:脂溶性物質(zhì)由膜的高濃度側(cè)向低濃度側(cè)的擴(kuò)散過(guò)程,稱為自由擴(kuò)散。 2)協(xié)助擴(kuò)散:非脂溶性物質(zhì)在膜蛋白的幫助下,順濃度差或電位差跨膜擴(kuò)散的過(guò)程,稱為協(xié)助擴(kuò)散。協(xié)助擴(kuò)散的三個(gè)特點(diǎn):1、特異性:記憶中離子通道或載體一般指轉(zhuǎn)運(yùn)一種物質(zhì)。2、飽和性:即當(dāng)被轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)增加到一定限度時(shí),轉(zhuǎn)運(yùn)速率不再隨之增加,這是由于離子通道或載體的數(shù)量有限的緣故。3、競(jìng)爭(zhēng)性抑制:記憶中離子通道或載體同時(shí)轉(zhuǎn)運(yùn)兩種或兩種以上物質(zhì)時(shí),一種物質(zhì)濃度增加,將削弱對(duì)另一種物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)。4.膜蛋白的分類:1 通道蛋白 2 門(mén)通道蛋白 3特化蛋白(通過(guò)接觸改變自身構(gòu)象來(lái)進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)) 自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散都是順濃度差進(jìn)行的,細(xì)胞本身不消耗能量,均屬于被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)。 3)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn):離子或小分子物質(zhì)在膜上“泵”的作用下,被逆濃度差或逆電位差的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程,稱為主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)。主動(dòng)運(yùn)輸需要消耗大量熱量。 4)入胞和出胞作用:是轉(zhuǎn)運(yùn)大分子或團(tuán)塊物質(zhì)的有效方式。物質(zhì)通過(guò)細(xì)胞膜的運(yùn)動(dòng)從細(xì)胞外進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的過(guò)程,稱入胞。包括吞噬和吞飲。液態(tài)物質(zhì)入胞為吞飲,如小腸上皮對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收;固體物質(zhì)入胞為吞噬,如粒細(xì)胞吞噬細(xì)菌的過(guò)程。出胞是通過(guò)細(xì)胞膜的運(yùn)動(dòng)從細(xì)胞內(nèi)派到細(xì)胞外的過(guò)程。細(xì)胞的代謝產(chǎn)物及腺細(xì)胞的分泌物都是以出胞作用完成的。 5)細(xì)胞膜的受體功能:受體是細(xì)胞識(shí)別和結(jié)核化學(xué)信息的特殊結(jié)構(gòu),其本質(zhì)是蛋白質(zhì) 1.物質(zhì)跨膜運(yùn)輸細(xì)胞膜是細(xì)胞與細(xì)胞環(huán)境間的半透膜屏障。對(duì)于物質(zhì)進(jìn)出細(xì)。胞有選擇性調(diào)節(jié)作用。 (1)被動(dòng)運(yùn)輸(passive transport):指物質(zhì)順順濃度梯度轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程而言,此過(guò)程不消耗能量,其交換方式有兩種。 1)簡(jiǎn)單擴(kuò)散(simple diffusion):O2、CO2及其它脂溶性物質(zhì)從高濃度側(cè)向低濃度測(cè)穿過(guò)類脂雙層而擴(kuò)散,不消耗細(xì)胞能量。 2)易化擴(kuò)散(facilitated deffusion):非脂溶性或親水性分子,加氨基酸、葡萄糖和 金屬離子等借助于質(zhì)膜上內(nèi)在蛋白順濃度梯度或電化學(xué)梯度運(yùn)動(dòng),不消耗ATP能量而 使物質(zhì)分子從高濃度測(cè)向低濃度測(cè)擴(kuò)散。 (2)主動(dòng)運(yùn)輸(active transport):質(zhì)膜上的載體蛋白將離子、營(yíng)養(yǎng)物和代謝物等逆電化學(xué)梯度從低濃度側(cè)向高濃度側(cè)的耗能運(yùn)輸。所耗能量由具ATP酶活性的膜蛋白分解ATP提供。例如正常生理?xiàng)l件下,人紅細(xì)胞內(nèi)K+的濃度相當(dāng)于血漿中的30倍,但K+仍能從血漿進(jìn)入紅細(xì)胞內(nèi),Na+濃度比血漿中低很多,但Na+仍由紅細(xì)胞向血漿透出,呈現(xiàn)一種逆濃度梯度的“上坡”運(yùn)輸。 近年來(lái)均以“泵”的概念來(lái)解釋主動(dòng)運(yùn)輸?shù)臋C(jī)理,機(jī)體細(xì)胞中主要是通過(guò)Na+、K+ _ATP酶和Ca2+_ATP酶構(gòu)成的Na+和Ca2+泵來(lái)完成主動(dòng)運(yùn)輸。 (3)大分子與顆粒物質(zhì)的運(yùn)輸:對(duì)于蛋白質(zhì)、多核苷酸和多糖等大分子物質(zhì)以及顆粒等、是由質(zhì)膜運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生內(nèi)凹、外凸而導(dǎo)出內(nèi)吞入胞或外吐和出芽而出胞。 1)胞吞作用(endocytosis):也稱人胞作用,質(zhì)膜四陷將所攝取的液體或顆粒物質(zhì)包裹,逐漸成泡,脂雙層融合、箍斷,形成細(xì)胞內(nèi)的獨(dú)立小泡。人類和動(dòng)物的許多細(xì)胞均靠胞吞作用攝取物質(zhì)。根據(jù)所攝物理性質(zhì)的物理性質(zhì)不同把胞吞作用分為兩類:胞飲作用(Pinocytosis)由質(zhì)膜包裹液態(tài)物質(zhì)形成吞飲小泡或吞飲體的過(guò)程;吞噬作用(phagocy-tosis)為各種變形的、具有吞噬能力的細(xì)胞所特有,吞噬的物質(zhì)多為顆粒性的,如微生物、組織掉片和異物等。 2)胞吐作用(exocytosis):旨把細(xì)胞內(nèi)分泌物、突觸小泡等有膜結(jié)構(gòu)內(nèi)的物質(zhì)排出細(xì)胞。當(dāng)它們與細(xì)胞膜接觸后,與細(xì)胞膜相融合,封閉的膜結(jié)構(gòu)開(kāi)放,內(nèi)容物排入細(xì)胞外。胞吞作用形成的吞噬體和吞飲泡都可與溶酶體結(jié)合,其內(nèi)容物被溶酶體酶處理,其膜可能以小泡方式重返細(xì)胞膜。同樣,胞吐活動(dòng)完成后,細(xì)胞膜也可在無(wú)明顯胞吞活動(dòng)的情況下形成小泡,將過(guò)多的膜返回細(xì)胞內(nèi)部,這樣,細(xì)胞膜與細(xì)胞內(nèi)膜處于動(dòng)態(tài)的平衡,稱為膜再循環(huán)(recycling of membrane)在此過(guò)程中,細(xì)胞膜也得到更新。 3)受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用(receptor mediated endocytosis):在質(zhì)膜上形成凹陷,當(dāng)特定大分子與凹陷部位的相應(yīng)受體結(jié)合時(shí),凹陷進(jìn)一步向胞質(zhì)回縮,并從質(zhì)膜上箍斷形成有被小泡(coated vesicles)。此后的過(guò)程就與內(nèi)吞小泡進(jìn)行的過(guò)程相同,這種受體介等內(nèi)吞具有高度選擇性,轉(zhuǎn)運(yùn)速度很快。 4)膜通道運(yùn)輸:通道也稱通道蛋白質(zhì)(channel protein), 是由轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白質(zhì)組成的含水通道, 能使熔質(zhì)經(jīng)擴(kuò)散過(guò)膜,是一種被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)。通道分兩種即持續(xù)開(kāi)放與瞬間開(kāi)放通道。 2.信息跨膜傳遞 信息跨膜傳遞是質(zhì)膜的重要功能。質(zhì)膜上有各種受體蛋白,能感受外界各種化學(xué)信息,將信息傳入細(xì)胞后,使胞內(nèi)發(fā)生各種生物化學(xué)反應(yīng)和生物學(xué)效應(yīng)。信息傳遞規(guī)律是外源性刺激直接傳給膜上受體,經(jīng)酶的調(diào)控產(chǎn)生信號(hào),再激發(fā)另一酶的溶性顯示出生物學(xué)效應(yīng)。此種反應(yīng)河分為幾條途徑:環(huán)磷酸腺苷信使途徑、環(huán)磷酸鳥(niǎo)苷信使途徑、磷脂酰肌醇信使途徑和Ca2+的信使機(jī)制。似上幾條途徑的詳細(xì)過(guò)程見(jiàn)細(xì)胞生物學(xué)。 |
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