您現(xiàn)在的位置是:首頁 >動態(tài) > 2023-07-24 17:21:16 來源:
細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)(細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu))
大家好,我是小華,我來為大家解答以上問題。細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)很多人還不知道,現(xiàn)在讓我們一起來看看吧!
細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn):細(xì)胞膜具有一定的流動性。
細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)是中間磷脂雙分子層構(gòu)成基本骨架,蛋白質(zhì)分子以不同的深度鑲嵌、貫穿、覆蓋在磷脂雙分子層中或表面。構(gòu)成膜的磷脂分子和蛋白質(zhì)分子大都是可以運(yùn)動的,物質(zhì)通過細(xì)胞膜進(jìn)出細(xì)胞是以膜的流動性為基礎(chǔ)的。
細(xì)胞膜的功能特點(diǎn):細(xì)胞膜具有選擇透過性。
細(xì)胞膜具有調(diào)控物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的功能,物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞有擴(kuò)散、滲透、被動運(yùn)輸、主動運(yùn)輸以及胞吞胞吐等方式,膜上載體蛋白的種類和數(shù)量不同,因此使得許多分子和離子不能隨意進(jìn)出細(xì)胞。
細(xì)胞膜(cell membrane):
又稱細(xì)胞質(zhì)膜(plasma membrane)。細(xì)胞表面的一層薄膜。有時(shí)稱為細(xì)胞外膜或原生質(zhì)膜。厚度約為7~8nm,細(xì)胞膜的化學(xué)組成基本相同,主要由脂類、蛋白質(zhì)和糖類組成。各成分含量分別約為50%、40%、2%~10%。其中,脂質(zhì)的主要成分為磷脂和膽固醇。此外,細(xì)胞膜中還含有少量水分、無機(jī)鹽與金屬離子等。
細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu):
1、膜脂:膜脂質(zhì)主要由磷脂、膽固醇和少量糖脂構(gòu)成。在大多數(shù)細(xì)胞的膜脂質(zhì)中,磷脂占總量的70%以上,膽固醇不超過30%,糖脂不超過10%。磷脂分子以脂質(zhì)雙層的形式存在于質(zhì)膜中,親水端朝向細(xì)胞外液或胞質(zhì),疏水的脂肪酸烴鏈則彼此相對,形成膜內(nèi)部的疏水區(qū)。?
2、膜蛋白:細(xì)胞膜蛋白質(zhì)(包括酶)膜蛋白質(zhì)主要以兩種形式同膜脂質(zhì)相結(jié)合:分內(nèi)在蛋白和外在蛋白兩種。內(nèi)在蛋白以疏水的部分直接與磷脂的疏水部分共價(jià)結(jié)合,兩端帶有極性,貫穿膜的內(nèi)外;外在蛋白以非共價(jià)鍵結(jié)合在固有蛋白的外端上,或結(jié)合在磷脂分子的親水頭上。如載體、特異受體、酶、表面抗原。
細(xì)胞膜上存在兩類主要的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,即:載體蛋白和通道蛋白。載體蛋白又稱做載體(carrier)、通透酶(permease)和轉(zhuǎn)運(yùn)器(transporter),能夠與特定溶質(zhì)結(jié)合,通過自身構(gòu)象的變化,將與它結(jié)合的溶質(zhì)轉(zhuǎn)移到膜的另一側(cè),載體蛋白有的需要能量驅(qū)動,有的則不需要能量,以協(xié)助擴(kuò)散的方式運(yùn)輸物質(zhì)。
3、膜糖:膜糖和糖衣:糖蛋白、糖脂。細(xì)胞膜糖類主要是一些寡糖鏈和多糖鏈,它們都以共價(jià)鍵的形式和膜脂質(zhì)或蛋白質(zhì)結(jié)合,形成糖脂和糖蛋白。
細(xì)胞膜功能:
1、分隔、形成細(xì)胞和細(xì)胞器,為細(xì)胞的生命活動提供相對穩(wěn)定的內(nèi)部環(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。
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)胞識別、電子傳遞等。
5、識別和傳遞信息功能(主要依靠糖蛋白)。
6、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,是通過細(xì)胞膜的轉(zhuǎn)運(yùn)功能實(shí)現(xiàn)的。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?細(xì)胞膜的主要功能
一、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。對于物質(zhì)進(jìn)出細(xì)。胞有選擇性調(diào)節(jié)作用。
? 1.被動運(yùn)輸(passive transport):指物質(zhì)順順濃度梯度轉(zhuǎn)運(yùn)過程而言,此過程不消耗能量,其交換方式有兩種。
? ?①簡單擴(kuò)散(simple diffusion):O2、CO2及其它脂溶性物質(zhì)從高濃度側(cè)向低濃度測穿過類脂雙層而擴(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,不消耗ATP能量而 使物質(zhì)分子從高濃度測向低濃度測擴(kuò)散。
? 2.主動運(yùn)輸(active transport):質(zhì)膜上的載體蛋白將離子、營養(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。
??近年來均以“泵”的概念來解釋主動運(yùn)輸?shù)臋C(jī)理,機(jī)體細(xì)胞中主要是通過Na+、K+ _ATP酶和Ca2+_ATP酶構(gòu)成的Na+和Ca2+泵來完成主動運(yùn)輸。
? 3.大分子與顆粒物質(zhì)的運(yùn)輸:對于蛋白質(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,胞吐活動完成后,細(xì)胞膜也可在無明顯胞吞活動的情況下形成小泡,將過多的膜返回細(xì)胞內(nèi)部,這樣,細(xì)胞膜與細(xì)胞內(nèi)膜處于動態(tài)的平衡,稱為膜再循環(huán)(recycling of membrane)在此過程中,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)。此后的過程就與內(nèi)吞小泡進(jìn)行的過程相同,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)散過膜,是一種被動轉(zhuǎn)運(yùn)。通道分兩種即持續(xù)開放與瞬間開放通道。
?二、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,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)過程見細(xì)胞生物學(xué)。
本文到此講解完畢了,希望對大家有幫助。