細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)及功能

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1、,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,*,細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu),細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu),流體鑲嵌模型：,以液態(tài)的脂質(zhì)雙分子層為基架，,其中鑲嵌著具有不同分子結(jié)構(gòu)、,因而也具有不同生理功能的蛋白質(zhì)。,化學(xué)組成：,化學(xué)分析表明，細(xì)胞的各種膜均主要由脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和糖類組成。一般情況下，以脂質(zhì)和蛋白質(zhì)為主，少量糖類。,細(xì)胞膜脂質(zhì)：,磷脂類為主（,70%,），膽固醇（一般低于,30%,），還有少量鞘脂類的脂質(zhì)。,細(xì)胞膜蛋白質(zhì)：,膜蛋白質(zhì)主要以兩種方式存在于膜脂質(zhì)層中：,有些蛋白質(zhì)附著在膜的表面，這稱為表面蛋白質(zhì)；,有些蛋白質(zhì)分子的肽鏈則可以一次或反復(fù)多次貫穿整個脂質(zhì)雙分

2、子層，這稱為結(jié)合蛋白質(zhì)。,細(xì)胞膜糖類：,以共價鍵形成糖脂或糖蛋白，可作為抗原決定簇或膜受體的可識別部位。,膜流動性的生理意義,膜的流動性由膜脂和蛋白質(zhì)的分子運(yùn)動兩個方面組成。膜的流動性是保證其正常功能的必要條件。如跨膜物質(zhì)運(yùn)輸、細(xì)胞信息傳遞、細(xì)胞識別、細(xì)胞免疫、細(xì)胞分化以及激素的作用等都與膜的流動性密切相關(guān)。當(dāng)膜的流動性低于一定的閾值時，細(xì)胞膜固化、黏度增大到一定程度時，許多酶的活動和跨膜運(yùn)輸將停止，代謝終止，最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡。反之如果流動性過高，又會造成膜的溶解。,細(xì)胞膜的功能,細(xì)胞膜的功能,細(xì)胞膜的主要功能是進(jìn)行物質(zhì)的運(yùn)輸。,穿膜運(yùn)輸有三種基本形式：單純擴(kuò)散、易化擴(kuò)散和主動運(yùn)輸。,膜中的特

3、殊蛋白質(zhì)則與物質(zhì)交換、信息識別、跨膜信息傳遞和能量轉(zhuǎn)換功能有關(guān)。,膜中的脂質(zhì)雙分子層主要起了骨架、屏障作用，為細(xì)胞生命活動提供相對穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境。,1,、單純擴(kuò)散,單純擴(kuò)散，又稱簡單擴(kuò)散，是指一些,脂溶性的小分子物質(zhì),（,O,2,、,CO,2,）,能,順濃度梯度,自由穿越脂質(zhì)雙層，既,不消耗能量,又,不需要膜蛋白幫助,的運(yùn)輸方式。,其特點(diǎn)是：,順濃度梯度（或電化學(xué)梯度）擴(kuò)散；,不需要提供能量；,沒有膜蛋白的協(xié)助。,2,、易化擴(kuò)散,易化擴(kuò)散，又稱協(xié)助擴(kuò)散，是借助于,載體蛋白或者通道,的幫助,順濃度梯度,運(yùn)輸物質(zhì)，且,不需要能量,的擴(kuò)散方式。,一些,水溶性的小分子物質(zhì),，如葡萄糖、氨基酸、,a,、,

4、等，,由順濃度梯度移動時不能以單純擴(kuò)散的方式通過,細(xì)胞膜，而必須借助于細(xì)胞膜上專一性很強(qiáng)的載,體蛋白或者通道的幫助才能得以實(shí)現(xiàn)。所以易化,擴(kuò)散又分為載體蛋白介導(dǎo)的易化擴(kuò)散和通道蛋白,介導(dǎo)的易化擴(kuò)散兩種方式。,（,1,）、,以載體為中介的易化擴(kuò)散,某些膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白上具有特殊的結(jié)合位點(diǎn)，能特異地與某些物質(zhì)進(jìn)行暫時性的結(jié)合，然后通過其構(gòu)象變化把該物質(zhì)順濃度梯度帶入細(xì)胞或運(yùn)出細(xì)胞的，稱為載體蛋白介導(dǎo)的易化擴(kuò)散。,特性：,由于載體蛋白較高的結(jié)構(gòu)特異性，而具有高度選擇性；,由于載體蛋白數(shù)目有限，有“飽和現(xiàn)象”；,競爭性抑制。,（,2,）、,以通道為中介的易化擴(kuò)散,通道蛋白介導(dǎo)的易化擴(kuò)散通道蛋白是一類貫穿脂質(zhì)

5、雙層的、中央帶有親水性孔道的膜蛋白。當(dāng)孔道開放時，物質(zhì)可經(jīng)孔道從高濃度向低濃度一側(cè)擴(kuò)散，稱為通道介導(dǎo)的易化擴(kuò)散。,通道分類：,化學(xué)門控通道；,電壓,門控通道；,機(jī)械,門控通道。,開放,狀態(tài),關(guān)閉（失活）狀態(tài),備用狀態(tài),3,、主動運(yùn)輸,主動運(yùn)輸是指物質(zhì)從低濃度一側(cè)通過細(xì)胞膜向高濃度一側(cè)轉(zhuǎn)運(yùn)，是,逆著濃度梯度,進(jìn)行的，,需要載體蛋白幫助和能量,供應(yīng)的運(yùn)輸方式。,正常生活細(xì)胞內(nèi),的濃度比細(xì)胞外高，而,a,+,則比細(xì)胞外低；細(xì)胞內(nèi)的氨基酸含量也比細(xì)胞外高得多。這些現(xiàn)象的持續(xù)維持都是細(xì)胞膜的主動運(yùn)輸造成的。這種轉(zhuǎn)運(yùn)過程是靠“泵”的作用完成的，“泵”是細(xì)胞膜的一種特殊的鑲嵌蛋白?！氨谩庇卸喾N，最常見的有鈉

6、鉀泵、鈣泵等。,原發(fā)性的主動轉(zhuǎn)運(yùn)現(xiàn)在研究最清楚的是鈉泵，是一種具有酶活性的,Na,+,-K,+,依賴性的,ATP,酶的蛋白質(zhì)。他所需的能量是由,ATP,直接提供的，這種主動轉(zhuǎn)運(yùn)過程稱為原發(fā)性的主動轉(zhuǎn)運(yùn)。,最常見的離子泵轉(zhuǎn)運(yùn)為細(xì)胞膜上的鈉泵（,Na-K,泵）,其生理作用和特點(diǎn)如下：,其作用是逆濃度差將細(xì)胞內(nèi)的,Na,+,移出膜外，同時將細(xì)胞外的,K,+,移入膜內(nèi)，造成的細(xì)胞內(nèi)高鉀，是許多代謝反應(yīng)進(jìn)行的必要條件；,防止細(xì)胞內(nèi)水腫的發(fā)生；,可使神經(jīng)、肌肉組織具有興奮性的離子基礎(chǔ)；,建立離子勢能貯備：分解的一個,ATP,將,3,個,Na,+,移出膜外，同時將,2,個,K,+,移入膜內(nèi)，這樣建立起離子勢

7、能貯備，參與多種生理功能和維持細(xì)胞電位穩(wěn)定。,繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運(yùn),鈉泵活動所形成的勢能貯備，還可用來完成一些其他物質(zhì)的逆濃度差的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)。這主要見于小腸上皮細(xì)胞和腎小管上皮細(xì)胞對葡萄糖、氨基酸等營養(yǎng)物質(zhì)的吸收現(xiàn)象。,4,、入胞和出胞,出胞（內(nèi)吞）：大分子物質(zhì)或固態(tài)、液態(tài)的物質(zhì)團(tuán)塊通過細(xì)胞膜移向細(xì)胞外的過程。,內(nèi)分泌細(xì)胞分泌激素、神經(jīng)細(xì)胞分泌遞質(zhì)屬于出胞作用。,入胞（胞吐）：大分子物質(zhì)或固態(tài)、液態(tài)的物質(zhì)團(tuán)塊通過細(xì)胞膜移向細(xì)胞內(nèi)的過程。,上皮細(xì)胞、免疫細(xì)胞吞噬異物屬于入胞作用。,細(xì)胞膜抗原,細(xì)胞膜抗原多為鑲嵌在細(xì)胞膜上的糖蛋白和糖脂，具有特定的抗原性。常見的細(xì)胞表面抗原有紅細(xì)胞表面血型抗原和白細(xì)胞表面組織相容性抗原。它們在輸血、器官移植和腫瘤研究中都有重要的意義。,