細(xì)胞膜的功能有哪些
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時(shí)間:2024-08-17 09:51:15
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細(xì)胞膜的功能有哪些【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(duì)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 tra
【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(duì)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(duì)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(hào),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)。
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