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细胞膜的结构和功能

更新时间:2023-09-23 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

在理科的学科中,相比较化学和物理,生物还是很好学的。虽然生物与我们的生活息息相关。初一网小编整理了细胞膜的结构和功能,希望能帮助到你更好地学习生物。bVC物理好资源网(原物理ok网)

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细胞膜的定义bVC物理好资源网(原物理ok网)

细胞膜(cell)又称细胞质膜()。细胞表面的一层薄膜。有时称为细胞外膜或原生质膜。长度约为7~8nm,细胞膜的物理组成基本相同,主要由糖类、蛋白质和脂类组成。各成份浓度分别约为50%、40%、2%~10%。其中,脂类的主要成份为磷脂和血脂。据悉,细胞膜中还富含少量水份、无机盐与金属离子等。bVC物理好资源网(原物理ok网)

细胞膜的结构bVC物理好资源网(原物理ok网)

膜脂bVC物理好资源网(原物理ok网)

膜脂类主要由磷脂、胆固醇和少量糖脂构成。在大多数细胞的膜脂类中,磷脂占总数的70%以上,尿酸不超过30%,糖脂不超过10%。磷脂又可分为两类:甘油磷脂()和鞘磷脂(,SM)。甘油磷脂主要包括磷脂酰胆碱(卵磷脂)(,PC),其次是磷脂酰谷氨酸(,PS)和磷脂酰乙酸胺(脑磷脂)(mine,PE)细胞膜结构,浓度最少的是磷脂酰肌醇(,PI)。磷脂、胆固醇和糖脂都是双嗜性分子。磷脂分子中的乙酸和核苷酸、胆固醇分子中的甲基以及糖脂分子中的糖链等亲水性官能团分别产生各自分子中的亲水端,分子的另一端则是疏水的脂肪酸烃链。这种分子以脂类单层的方式存在于质膜中,亲水端朝向细胞外液或胞质,疏水的脂肪酸烃链则彼此相对细胞膜结构,产生膜内部的疏水区。膜脂类单层中的脂类构成是不对称的,含多肽的磷脂(磷脂酰谷氨酸、磷脂酰乙酸胺、磷脂酰肌醇)主要分布在膜的近胞质的外层,而磷脂酰胆碱的大部份和全部糖脂都分布在膜的内层。bVC物理好资源网(原物理ok网)

膜蛋白bVC物理好资源网(原物理ok网)

细胞膜蛋白质(包括酶)膜蛋白质主要以两种方式同膜脂类相结合:bVC物理好资源网(原物理ok网)

细胞膜分内在蛋白和外在蛋白两种。内在蛋白以疏水的部份直接与磷脂的疏水部份共价结合,两端带有极性,贯串膜的内外;外在蛋白以非共价键结合在固有蛋白的外端上,或结合在磷脂分子的亲水头上。如载体、特异受体、酶、表面抗体。占20%~30%的表面蛋白质(外周蛋白质)以带电的多肽或官能团——极性侧链与膜外侧的脂类结合;占70%~80%的结合蛋白质(内在蛋白质)通过一个或几个疏水的α-螺旋(20~30个疏水多肽吸收而产生,每圈3.6个多肽残基,相当于膜长度。相邻的α-螺旋以膜内、外右侧直链肽联接)即膜内疏水酰基与脂类分子结合。理论上,镶嵌在脂类层中的蛋白质是可以纵向悬浮移位的,因此该是随机分布的;可实际存在着的有区域性的分布;(这可能与膜外侧的细胞骨架存在对某种蛋白质分子局限作用有关),以实现其特殊的功能:细胞与环境的物质、能量和信息交换等。(Frye和年用发绿光的酸性芯香蓝标记人细胞同用发红光萤光素标记膜蛋白抗原标记离体培养的大鼠细胞一起培养,之后使它们融合,从各自分布,经过37℃40min后变为均匀分布。光致漂白萤光恢复法,微区检测)细胞膜上存在两类主要的转运蛋白,即:载体蛋白()和通道蛋白()。载体蛋白又称做载体()、通透酶()和转运器(),才能与特定溶质结合,通过自身构型的变化,将与它结合的溶质转移到膜的另左侧,载体蛋白有的须要能量驱动,如:各种ATP驱动的离子泵;有的则不须要能量,以协助扩散的形式运输物质,如:缬氨酶素。通道蛋白与与所转运物质的结合较弱,它能形结婚水的通道,当通道打开时能容许特定的溶质通过,所有通道蛋白均以协助扩散的形式运输溶质。bVC物理好资源网(原物理ok网)

膜糖bVC物理好资源网(原物理ok网)

膜糖和糖衣:糖蛋白、糖脂细胞膜脂类主要是一些甾醇链和寡糖链,它们都以共价键的方式和膜脂类或蛋白质结合,产生糖脂和糖蛋白;这种糖链绝大多数是裸露在膜的外边(非细胞质)右边的。(皂甙-蛋白质复合物,细胞壳体cellcoat)脂类排序上的特异性作为细胞或蛋白质的“标志、天线”—抗原决定簇(可辨识,与递质、激素等结合。ABO血型物质即鞘氨醇上多肽链不同。131AA+100糖残基)。bVC物理好资源网(原物理ok网)

细胞膜功能bVC物理好资源网(原物理ok网)

(1)分隔、形成细胞和细胞器,为细胞的生命活动提供相对稳定的内部环境,膜的面积大大降低,增强了发生在膜上的生物功能;bVC物理好资源网(原物理ok网)

(2)屏障作用,膜外侧的水溶性物质不能自由通过;bVC物理好资源网(原物理ok网)

(3)选择性物质运输,伴随着能量的传递;bVC物理好资源网(原物理ok网)

(4)生物功能:激素作用、酶促反应、细胞辨识、电子传递等。bVC物理好资源网(原物理ok网)

(5)辨识和传递信息功能(主要借助糖蛋白)bVC物理好资源网(原物理ok网)

(6)物质转运功能:细胞与周围环境之间的物质交换,是通过细胞膜的转运功能实现的,其主要转运方法有以下四种。bVC物理好资源网(原物理ok网)

被动运输:bVC物理好资源网(原物理ok网)

(1)单纯扩散:脂胺类物质由膜的高含量侧向低含量侧的扩散过程,称为单纯扩散。不耗能,不须要载体。如:水、尿素、二氧化碳等.bVC物理好资源网(原物理ok网)

(2)协助扩散:非脂胺类物质在膜蛋白的帮助下,顺含量差或电位差跨膜扩散的过程,称为协助扩散。不耗能,而且须要载体。协助扩散的三个特征:1、特异性:记忆中离子通道或载体通常只转运一种物质。2、饱和性:即当被转运物质降低到一定限度时,转运速度不再急剧降低,这是因为离子通道或载体的数目有限的缘故。3、竞争性抑制:记忆中离子通道或载体同时转运两种或两种以上物质时,一种物质含量降低,将消弱对另一种物质的转运。4.膜蛋白的分类:1.通道蛋白、2.门通道蛋白、3.特化蛋白(通过接触改变自身构型来进行转运)如:猕猴桃糖步入红细胞。bVC物理好资源网(原物理ok网)

自由扩散和协助扩散都是顺含量差进行的,细胞本身不消耗能量,均属于被动转运(被动运输)。bVC物理好资源网(原物理ok网)

(3)主动运输:离子或小分子物质在膜上“泵”的作用下,被逆含量差或逆电位差的跨膜转运过程,称为主动转运(主动运输)。主动运输须要消耗大量热量但是须要载体。有选择透过性。如:碘步入芥菜、葡萄糖步入除红细胞以外的细胞。bVC物理好资源网(原物理ok网)

(4)胞吞胞吐:是转运大分子或结节物质的有效方法。物质通过细胞膜的运动从细胞外步入细胞内的过程,称胞吞。包括吞噬和吞饮。液态物质入胞为吞饮,如小肠上皮对营养物质的吸收;固体物质入胞为吞噬,如粒细胞吞噬病菌的过程。胞吐是通过细胞膜的运动从细胞内派到细胞外的过程。细胞的代谢产物及腺细胞的分泌物都是以胞吐作用完成的,须要消耗能量。bVC物理好资源网(原物理ok网)

(5)细胞膜的受体功能:受体是细胞辨识和结核物理信息的特殊结构,其本质是蛋白质(糖蛋白)。bVC物理好资源网(原物理ok网)

补充:(1)细胞是物质从无生命到有生命的最小单元(且不论病毒),深度剖析细胞的能量流动有助于了解生命物质与非生命物质的根本区别。(2)主动运输和被动运输属于穿膜运输,直接穿膜,仅限于小分子与离子。而入胞与出胞作用(内吞与外排)属于膜泡运输,不穿膜,限于大分子。bVC物理好资源网(原物理ok网)

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