细胞膜是包于细胞表面、将细胞与周围环境隔开的弹性薄膜,厚约8~10nm,由脂类和蛋白质构成,故为脂蛋白膜,对于细胞的生命活动和功能具有极其重要的意义。
细胞膜在许多特定场合可向外观成大量的修长凸起(微绒毛、纤毛),或向内产生各类方式的内褶(图1-4),
图1-4肾近曲小管上皮细胞之基底褶及其中的线粒体
以利于其功能活动。相邻细胞的细胞膜之间还可产生闭锁小带、附着小带、桥粒和空隙联接等各类特化结构,以保持细胞间的联系。据悉,新近还发觉,在相领细胞膜上有“粘附分子(如,)”,对细胞正常结构和联系以及细胞极性的维持和细胞的分化等,均具有重要作用。

细胞膜除作为细胞的机械性和物理性屏障外,还具有一系列重要的功能例如细胞内外的物质交换、细胞运动、细胞辨识以及细胞的生长调控、免疫决定和各类表面受体产生等。
细胞的物质交换:细胞内外的物质交换主要以两种形式进行,一为渗透,一为出入胞过程。渗透乃指低分子物质(主要为水和电解质)通过细胞膜进出细胞,又可分两种情况:一种是按该物质在细胞内外环境中的含量差,由浓高的右侧弥散底到低的两侧(被动运输);另一种则逆含量差进行,即由含量低的两侧向含量高的右侧输送(主动运输),其精典的事例即Na+和K+的运输(在细胞内Na+和K+的比列为1:20,而在细胞外隙则为30:1),即借助所谓“钠泵”的作用将Na+移向细胞外隙,而使K+移向细胞内。这些主动运输是一个耗能的过程,并由Na+和K+激活细胞膜上的ATP酶分解ATP而提供所需的能量。为此,如ATP酶遭到个别毒物的抑制,则这些主动运输过程也同样遭到阻抑。除Na+和K+外,其他一些有机物质如猕猴桃糖、氨基酸以及一些低分子代谢产物也是借这样的过程运输的。
第二种物质运输形式为出入胞过程。较大的分子和颗粒不能借渗透过程通过细胞膜,乃借出入胞过程将细胞内物质运送到细胞外和将细胞外物质移入细胞内。后者称为出胞()细胞膜结构,前者称为入胞()。步入细胞的如为液态物质则称之为胞饮或吞饮(),如为固体颗粒(如真菌、尘粒等异物)则称之为吞噬()。在吞饮过程中,被吞饮的物质先接触并附着于细胞膜上,之后该处细胞膜连同该物质内凹,从而从细胞膜上断离出来,在胞浆内产生有膜包绕的水泡(吞饮水泡);吞噬过程与吞饮相像,稍不同的是,被吞噬物附着于细胞膜上后,细胞膜乃产生伪足样凸起,将该物质环抱,最后封闭成有膜包绕的泡状结构,进而将该物质移入胞浆内(吞噬泡或吞噬体)。细胞自身的成份如蛋白质分子、糖原颗料、衰变的或损坏而待处理的细胞器等,亦可被膜包绕而产生端粒泡()或凋亡体()。胞饮泡或吞噬泡通常在胞浆内与溶酶体相结合,并被溶酶体酶所降解消化。但胞饮泡也可不经处理而穿过胞浆,最后从细胞的另一极重新移出细胞外。
细胞膜上还有特殊的辨识区,结合在糖萼上,以此,细胞可互相辨识,因而互相接近产生一定的细胞组合,或互相抵触而分离。同样,通过辨识区,囊肿中的细胞在相互接触时才会停止分裂(接触抑制),而癌细胞则已丧失这些表面功能,故可不受限制地增生。据悉,细胞膜上还有一种膜抗体可以辨识“自我”和“非我”(组织相容性抗体)。这些膜抗体在脏器移植中具有重要意义,由于它可致畸受体,因而造成对移动物的敌视反应。最后,细胞上还有一些特异性区域带着特殊的物理簇,可以接受相应的物理讯号,称为膜受体或表面受体。但从形态学上不能分辨。这些膜受体具有非常重要的意义,由于已知许多物质如激素、免疫球蛋白、药物、毒素以及感染因子等都是作为外来讯号被受体接受后才转化为细胞内效应而发挥其作用。如封闭其受体,则亦同时去除其作用。
细胞膜的肿瘤

1.细胞膜形态结构的改变机械力的作用或细胞强烈变型,可导致红细胞膜的损坏,如人工心瓣膜可导致细胞膜的断裂;个别脂胺类阴离子物质、溶蛋白和消脂性酶以及毒素等也能破坏细胞膜的完整性。细胞膜结构的损伤可引起细胞内容物的外溢或水份步入细胞使细胞水肿。
2.细胞膜私密性的改变能量代谢不足(如缺氧时)或毒物的直接损害等所致各类不同的细胞损伤时细胞膜结构,均可引起细胞主动运输的障碍,进而造成细胞内Na+的潴留和K+的排出,但Na+的潴留少于K+的排出,使细胞内渗透压下降,水份因此步入细胞,导致细胞肿胀。这些单纯的私密性障碍时并不见细胞膜的形态学改变,只有借细胞物理方式才可在电镜下检见细胞膜上个别酶(如ATP酶、硷性乙酸酶、核苷酸酶等)活性的改变。其实,如损伤或腹泻严重,则亦可发生继发性形态改变如出现肿浆囊肿、微绒毛变短甚至消失、细胞膜基底变平乃至细胞膜断裂等。在个别较严重的损伤时还可出现细胞膜的螺旋状或同心圆层状蜷曲,产生典型的髓鞘样结构()(图1-5)
图1-5髓鞘样结构
参考
