- 相關(guān)推薦
細(xì)胞膜的功能
細(xì)胞膜主要是由磷脂構(gòu)成的富有彈性的半透性膜，膜厚7～8nm，對(duì)于動(dòng)物細(xì)胞來(lái)說(shuō)，其膜外側(cè)與外界環(huán)境相接觸。下面是小編為大家整理的細(xì)胞膜的功能，僅供參考，歡迎閱讀。
細(xì)胞膜的功能1
細(xì)胞膜的三大功能
1、將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開(kāi)；
2、識(shí)別和傳遞信息功能；
3、物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能。細(xì)胞膜主要是由磷脂構(gòu)成的富有彈性的半透性膜，膜厚7～8nm，對(duì)于動(dòng)物細(xì)胞來(lái)說(shuō)，其膜外側(cè)與外界環(huán)境相接觸。
細(xì)胞膜的功能
�。�1）分隔、形成細(xì)胞和細(xì)胞器，為細(xì)胞的生命活動(dòng)提供相對(duì)穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境，膜的面積大大增加，提高了發(fā)生在膜上的生物功能。
�。�2）屏障作用，膜兩側(cè)的水溶性物質(zhì)不能自由通過(guò)。
�。�3）選擇性物質(zhì)運(yùn)輸，伴隨著能量的傳遞。
�。�4）生物功能：激素作用、酶促反應(yīng)、細(xì)胞識(shí)別、電子傳遞等。
（5）識(shí)別和傳遞信息功能（主要依靠糖蛋白）。
�。�6）物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能：細(xì)胞與周圍環(huán)境之間的物質(zhì)交換，是通過(guò)細(xì)胞膜的轉(zhuǎn)運(yùn)功能實(shí)現(xiàn)的。
細(xì)胞膜的構(gòu)造
1、按組成元素分：構(gòu)成細(xì)胞膜的成分有磷脂，糖蛋白，糖脂和蛋白質(zhì)。
2、按組成結(jié)構(gòu)分：磷脂雙分子層是構(gòu)成細(xì)胞膜的的.基本支架。細(xì)胞膜的主要成分是蛋白質(zhì)和脂質(zhì)，含有少量糖類。其中部分脂質(zhì)和糖類結(jié)合形成糖脂，部分蛋白質(zhì)和糖類結(jié)合形成糖蛋白。
3、化學(xué)組成：細(xì)胞膜主要由脂質(zhì)（主要為磷脂）、蛋白質(zhì)和糖類等物質(zhì)組成；其中以蛋白質(zhì)和脂質(zhì)為主。在電鏡下可分為三層，即在膜的靠?jī)?nèi)外兩側(cè)各有一條厚約2.5nm的電子致密帶，中間夾有一條厚2.5nm的透明帶，總厚度約7.0~7.5nm左右這種結(jié)構(gòu)不僅見(jiàn)于各種細(xì)胞膜，細(xì)胞內(nèi)的各種細(xì)胞器膜如：線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等也具有相似的結(jié)構(gòu)。
細(xì)胞膜的功能2
細(xì)胞膜有重要的生理功能，它既使細(xì)胞維持穩(wěn)定代謝的胞內(nèi)環(huán)境，又能調(diào)節(jié)和選擇物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞。細(xì)胞膜通過(guò)胞飲作用（pinocytosis）、吞噬作用（phagocytosis）或胞吐作用（exocytosis）吸收、消化和外排細(xì)胞膜外、內(nèi)的物質(zhì)。在細(xì)胞識(shí)別、信號(hào)傳遞、纖維素合成和微纖絲的組裝等方面，質(zhì)膜也發(fā)揮重要作用。有些細(xì)胞間的信息交流并不是靠細(xì)胞膜上的受體來(lái)實(shí)現(xiàn)的，比如某些細(xì)胞分泌的甾醇類物質(zhì)，這些物質(zhì)可以作為信號(hào)，與其他細(xì)胞進(jìn)行信息交流，但是這些物質(zhì)并不是和細(xì)胞膜上的受體結(jié)合的，而是穿過(guò)細(xì)胞膜，與細(xì)胞核內(nèi)或細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的某些受體相結(jié)合，從而介導(dǎo)兩個(gè)細(xì)胞間的信息交流的。
細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的研究進(jìn)程
細(xì)胞膜19世紀(jì)中葉K.W.Mageli發(fā)現(xiàn)細(xì)胞表面有阻礙染料進(jìn)入的現(xiàn)象，提示膜結(jié)構(gòu)的存在；1899年E.Overton發(fā)現(xiàn)脂溶性大的物質(zhì)易入胞，推想應(yīng)為脂類屏障。1925年荷蘭人E.Gorter和F.Grendel用丙酮抽提紅細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)，計(jì)算出紅細(xì)胞膜平鋪面積約為其表面積的兩倍，提出脂質(zhì)雙分子層模型.成立前提：
a.紅細(xì)胞的全部脂質(zhì)都在膜上；
b.丙酮法抽提完全；
c.RBC平均表面積估算正確。（70%~80%偏低）；40年后Bar重復(fù)這一試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)紅細(xì)胞膜平鋪面積應(yīng)不是70%～80%，而是1.5倍還有蛋白質(zhì)表面，同時(shí)干膜面積是99μm，濕膜面積則為145μm。兩項(xiàng)誤差相抵，結(jié)果基本正確。
根據(jù)細(xì)胞的生理生化特征，曾先后推測(cè)質(zhì)膜是一種脂肪柵、脂類雙分子層和由蛋白質(zhì)-磷脂-蛋白質(zhì)構(gòu)成的三夾板結(jié)構(gòu)。同時(shí)電鏡觀察也證實(shí)質(zhì)膜確實(shí)呈暗-明-暗三層結(jié)構(gòu)。隨后冷凍蝕刻技術(shù)顯示雙層膜中存在蛋白質(zhì)顆粒；免疫熒光技術(shù)證明質(zhì)膜中蛋白質(zhì)是流動(dòng)的。據(jù)此S.J.Singer等人在1972年提出生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型，結(jié)構(gòu)特征是：生物膜的骨架是磷脂類雙分子層，蛋白質(zhì)分子以不同的方式鑲嵌其中，細(xì)胞膜的表面還有糖類分子，形成糖脂、糖蛋白；生物膜的內(nèi)外表面上，脂類和蛋白質(zhì)的分布不平衡，反映了膜兩側(cè)的功能不同；脂雙層具有流動(dòng)性，其脂類分子可以自由移動(dòng)，蛋白質(zhì)分子也可以在脂雙層中橫向移動(dòng)。
盡管還沒(méi)有一種能夠直接觀察膜的分子結(jié)構(gòu)的較為方便的技術(shù)和方法，但從研究中30年代以來(lái)提出了各種假說(shuō)有數(shù)十種，其中得到較多實(shí)驗(yàn)事實(shí)支持因而被大多數(shù)人所接受的是美國(guó)的S.J.Singer和G.L.Nicholsom于1972年提出的流體鑲嵌模型（fluid mosaic model）。這一假想模型的基本內(nèi)容是：膜的共同結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是以液態(tài)脂質(zhì)雙分子層為基架，其中鑲嵌著具有不同分子結(jié)構(gòu)、因而也具有不同生理功能的蛋白質(zhì)，后者主要以α-螺旋或球型蛋白質(zhì)的形式存在。其局限性在于未表達(dá)出流動(dòng)性不均一，Jain與White提出了“板塊與鑲嵌模型”。
三明治模型和單位膜模型
J. Danielli & H. Davson1925 發(fā)現(xiàn)質(zhì)膜的表面張力比油－水界面的張力低得多，推測(cè)膜中含有蛋白質(zhì)，從而提出了”蛋白質(zhì)-脂類-蛋白質(zhì)”的.三明治模型。認(rèn)為質(zhì)膜由雙層脂類分子及其內(nèi)外表面附著的蛋白質(zhì)構(gòu)成的。1959年在上述基礎(chǔ)上提出了修正模型，認(rèn)為膜上還具有貫穿脂雙層的蛋白質(zhì)通道，供親水物質(zhì)通過(guò)。
J. D. Robertson1959用超薄切片技術(shù)獲得了清晰的細(xì)胞膜照片，顯示暗-明-暗三層結(jié)構(gòu)，厚約7.5nm。這就是所謂的“單位膜”模型。它由厚約3.5nm的雙層脂分子和內(nèi)外表面各厚約2nm的蛋白質(zhì)構(gòu)成。
不足之處：
1）把膜結(jié)構(gòu)描寫成靜止不變的；
2）無(wú)法解釋膜的功能活動(dòng)；
3）各種膜有各自的特定厚度，并不都是7.5nm；
4）蛋白質(zhì)提取的難易程度不同；
5）各種膜的蛋白質(zhì)和脂類的比率不同。
流動(dòng)鑲嵌模型
流動(dòng)鑲嵌模型突出了膜的流動(dòng)性和不對(duì)稱性，認(rèn)為細(xì)胞膜由流動(dòng)的脂雙層和蛋白質(zhì)組成。磷脂分子以疏水性尾部相對(duì)，極性頭部朝向水相組成生物膜骨架，蛋白質(zhì)或嵌在脂雙層表面，或嵌在其內(nèi)部，或橫跨整個(gè)脂雙層，表現(xiàn)出分布的不對(duì)稱性。
不足之處：
1）不能說(shuō)明膜在變化過(guò)程中如何保持膜的完整性和穩(wěn)定性；
2）忽略了蛋白質(zhì)對(duì)脂質(zhì)分子流動(dòng)性的控制作用；
3）忽略了膜各部分流動(dòng)性的不均勻性。
晶格模型
1975年，Wallach提出晶格模型。晶格模型是對(duì)流動(dòng)鑲嵌模型的補(bǔ)充，強(qiáng)調(diào)流動(dòng)的整體性。用膜脂可逆地進(jìn)行無(wú)序（液態(tài)）和有序（晶態(tài)）的相變來(lái)解釋生物膜的流動(dòng)性。膜鑲嵌蛋白對(duì)脂類分子的運(yùn)動(dòng)具控制作用。鑲嵌蛋白和它周圍的脂類分子形成晶格狀態(tài)，這些不移動(dòng)的脂類分子稱界面脂質(zhì)，而流動(dòng)的脂質(zhì)呈小片、點(diǎn)狀分布。所以脂質(zhì)的流動(dòng)是局部的，并非整個(gè)脂雙層都在流動(dòng)。
板塊鑲嵌模型
1977年，Jain和White提出生物膜是由具有不同流動(dòng)性的板塊鑲嵌而成的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)。
脂筏模型
脂筏（lipid raft）是質(zhì)膜上富含膽固醇和鞘磷脂的微結(jié)構(gòu)域（microdomain）。大小約70nm左右，是一種動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)，位于質(zhì)膜的外小頁(yè)。由于鞘磷脂具有較長(zhǎng)的飽和脂肪酸鏈，分子間的作用力較強(qiáng)，所以這些區(qū)域結(jié)構(gòu)致密，介于無(wú)序液體與液晶之間，稱為有序液體（Liquid-ordered）。在低溫下這些區(qū)域能抵抗非離子去垢劑的抽提，所以又稱為抗去垢劑膜（detergent-resistant membranes，DRMs）。脂筏就像一個(gè)蛋白質(zhì)停泊的平臺(tái)，與膜的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、蛋白質(zhì)分選均有密切的關(guān)系。
從脂筏的角度來(lái)看，膜蛋白可以分為三類：
�、俅嬖谟谥ぶ械牡鞍踪|(zhì)；包括糖磷脂酰肌醇錨定蛋白（GPI anchored protein），某些跨膜蛋白，Hedgehog蛋白，雙乙�；鞍祝╠oubly acylated protein）如：非受體酪氨酸激酶Src、G蛋白的Gα亞基、血管內(nèi)皮細(xì)胞的一氧化氮合酶（NOS）；
�、诖嬖谟谥ぶ鉄o(wú)序液相的蛋白質(zhì)；
�、劢橛趦烧咧g的蛋白質(zhì)，如某些蛋白在沒(méi)有接受到配體時(shí)，對(duì)脂筏的親和力低，當(dāng)結(jié)合配體，發(fā)生寡聚化時(shí)就會(huì)轉(zhuǎn)移到脂筏中。
脂筏中的膽固醇就像膠水一樣，它對(duì)具有飽和脂肪酸鏈的鞘磷脂親和力很高，而對(duì)不飽和脂肪酸鏈的親和力低，用甲基-β-環(huán)糊精（methyl-β-cyclodextrin）去除膽固醇，抗去垢劑的蛋白就變得易于提取。膜中的鞘磷脂主要位于外小頁(yè)，而且大部分都參與形成脂筏。
據(jù)估計(jì)脂筏的面積可能占膜表面積的一半以上。脂筏的大小是可以調(diào)節(jié)的，小的獨(dú)立脂筏可能在保持信號(hào)蛋白呈關(guān)閉狀態(tài)方面具有重要作用，當(dāng)必要時(shí)，這些小的脂筏聚集成大一個(gè)大的平臺(tái)，在那里信號(hào)分子（如受體）將和它們的配件相遇，啟動(dòng)信號(hào)傳遞途徑。如致敏原（allergen）能夠?qū)⑦^(guò)敏患者體內(nèi)肥大細(xì)胞或嗜堿性細(xì)胞表面的IgE抗體及其受體橋聯(lián)起來(lái)，形成較大的脂筏，受體被脂筏中的Lyn（一種非受體酪氨酸激酶)磷酸化，啟動(dòng)下游的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，最終引發(fā)過(guò)敏反應(yīng)。
細(xì)胞表面的穴樣內(nèi)陷（caveolae）具有和脂筏一樣的膜脂組成，不含籠形蛋白（clathrin），含有caveolin（一種小分子量的蛋白，21KD）。大量存在于脂肪細(xì)胞、上皮細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞。這種結(jié)構(gòu)細(xì)胞的內(nèi)吞有關(guān)，另外穴樣內(nèi)陷中還富含某些信號(hào)分子，說(shuō)明它與細(xì)胞的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)有關(guān)。
細(xì)胞膜的厚度通常為7~8nm，細(xì)胞膜最重要的特性之一是半透性或選擇性透性，即有選擇地允許物質(zhì)通過(guò)擴(kuò)散，滲透和主動(dòng)運(yùn)輸?shù)确绞竭M(jìn)入細(xì)胞，從而保證細(xì)胞正常代謝的進(jìn)行。此外，大多質(zhì)膜上還存在激素的受體，抗原的結(jié)合位點(diǎn)以及其他有關(guān)細(xì)胞識(shí)別的位點(diǎn)，所以質(zhì)膜在激素作用，免疫反應(yīng)和細(xì)胞通訊等過(guò)程中起著重要的作用。
【細(xì)胞膜的功能】相關(guān)文章：
細(xì)胞膜—系統(tǒng)的邊界說(shuō)課稿11-04
《細(xì)胞膜系統(tǒng)的邊界》教學(xué)反思參考07-09
高一生物細(xì)胞膜11-29
菊花的功能作用01-28
網(wǎng)絡(luò)的功能作文11-08
“功能”詞語(yǔ)解析06-01
人體的免疫功能教案08-26
功能崗位職責(zé)02-16
體育功能教案模板05-22