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细胞膜的特征

发布时间:2021/04/26 10:47:30
膜的流动性
膜的流动性是生物膜的基本特征之一,也是细胞进行生命活动的必要条件,主要包括了膜脂的流动和膜蛋白的流动。
1.膜脂的流动。膜脂的流动性主要是指脂分子的侧向流动。影响脂流动的重要因素有:
(1)脂分子本身,一般来说,脂肪酸键越短,膜脂的流动性越大;
(2)温度,各种膜脂都具有不同的相变温度,在生物膜中膜脂的相变温度是由组成生物膜的各种脂分子的相变温度决定的;
(3)胆固醇对膜的流动性也起着重要的调节作用,它具有与磷脂分子结合限制其运动的作用,也有将磷脂分子隔开使其易流动的作用。最终的效应取决于上述两种作用的综合效应。多数情况下,胆固醇的作用是防止膜脂由液相变为固相,以保证膜脂处于活动状态。
1.膜蛋白的流动。科学家们通过一系列的实验(如荧光抗体免疫标记实验)证明:膜蛋白也具流动性,但实际上,并不是所有的膜蛋白都像在人鼠融合细胞膜上那样自由运动,有些细胞90%的膜蛋白是自由运动的,而有些细胞只有30%的膜蛋白处于流动状态,影响其运动的主要因素是某些膜蛋白与膜下细胞骨架结构相结合,限制了膜蛋白的运动。
2.膜的不对称性
膜脂的不对称性是指同一种膜脂分子在膜的脂双层中呈不均匀分布。主要有糖脂和磷脂分子的不对称分布,糖脂的分布表现出完全不对称性,其中糖侧链都在质膜的ES面上,因此糖质仅存在于质膜的细胞外小页中,影响其分布不均的因素是:
(1)完成其生理功能的结构基础;
(2)磷脂分子不对称,影响其分布不均的因素尚未清楚。
膜蛋白的不对称性:有的膜蛋白在质膜上都是不对称分布,其不对称性是指每种膜蛋白分子在细胞膜上都具有明确的方向性,它们决定着各种生物膜的特征及其生物学功能。膜蛋白的不对称性也是生物膜完成复杂的在时间与空间上有序的各种生理功能的保证。
3.细胞膜的功能
细胞膜其物质组成及结构基础,共同决定了细胞膜特有的、特殊的各项生理功能,但由于它作为细胞内外边界,其结构更为复杂,功能更为多样,其主要功能概括如下:
(1)细胞膜为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境。
(2)选择性的物质运输,包括公共代谢底物的输入与代谢产物的排除,其中伴随着能量的传递。
(3)提供细胞识别位点,并完成细胞内外信息跨膜传递。
(4)为多种酶提供结合位点,使酶促反应高效而有序进行。
(5)介导细胞与细胞,细胞与基质之间的连接。
(6)质膜参与形成具有不同功能的细胞表面特化结构。
总之,细胞膜有多方面的重要功能,它与细胞的物质交换、识别、分泌、排泄和免疫等都有密切的关系。活细胞不停地进行新陈代谢作用,它必须不断地与周围环境交换物质,物质通过细胞膜进出细胞。离子和小分子物质进出细胞主要是通过自由扩散和主动运输等方式,而大分子和颗粒物质主要通过内吞和外排的方式进出细胞。所谓的自由扩散,指的是物质从浓度高的一侧通过细胞膜向浓度低的一侧转运。例如,O2,CO2、甘油、乙醇和苯等物质的转运过程,该过程即不需要消耗细胞内呼吸作用释放的能量,也不需要任何载体。主动运输是被选择吸收的物质从浓度低的一侧通过细胞膜向浓度高的一侧转运,必须要有载体蛋白的协助,还需要消耗细胞内呼吸作用所释放的能量。细胞的内吞和外排作用主要是大分子物质附着在细胞膜上,由细胞膜内陷或外翻而使大分子颗粒进出细胞膜。

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