簡述細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)對代謝的調(diào)控作用

【專家解說】：細(xì)胞膜的主要功能 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(dòng)，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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(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(dòng)完成后，細(xì)胞膜也可在無明顯胞吞活動(dòng)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(dòng)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(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)。通道分兩種即持續(xù)開放與瞬間開放通道。 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，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)。