細(xì)胞膜在動植物的細(xì)胞中都是必不可少的一部分,它有哪些主要成分?它的構(gòu)造是什么?它有哪些功能呢?下面小編為大家詳細(xì)介紹。
細(xì)胞膜的主要成分
細(xì)胞膜又稱細(xì)胞質(zhì)膜,是細(xì)胞表面的一層薄膜,細(xì)胞膜的厚度約為7-8nm,細(xì)胞膜的化學(xué)組成基本相同,主要由50%脂類、42%蛋白質(zhì)和2%~8%糖類組成。其中脂類的主要成分為磷脂和膽固醇,此外,細(xì)胞膜中還含有少量水分、無機(jī)鹽與金屬離子等。
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,即在膜的靠內(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)胞膜的基本特性
1、選擇滲透性
細(xì)胞膜把細(xì)胞包裹起來,使細(xì)胞能夠保持相對的穩(wěn)定性,維持正常的生命活動。此外,細(xì)胞所必需的養(yǎng)分的吸收和代謝產(chǎn)物的排出都要通過細(xì)胞膜。所以,細(xì)胞膜的這種選擇性的讓某些分子進(jìn)入或排出細(xì)胞的特性,叫做選擇滲透性。這是細(xì)胞膜最基本的一種功能。如果細(xì)胞喪失了這種功能,細(xì)胞就會死亡。
2、鑲嵌性
磷脂雙分子層和蛋白質(zhì)的鑲嵌面;或按二維排成相互交替的鑲嵌面。
3、蛋白質(zhì)極性
膜內(nèi)在性蛋白質(zhì)的極性區(qū)突向膜表面,非極性部分埋在雙層內(nèi)部。
4、流動性
細(xì)胞膜是由磷脂雙分子層和鑲嵌、貫穿在其中及吸附在其表面的蛋白質(zhì)組成的,磷脂雙分子層疏水的尾部在內(nèi),親水頭部在外。磷脂由分子層構(gòu)成了膜的基本支架,這個支架不是靜止的。磷脂雙分子層是輕油般的液體,具有流動性.蛋白質(zhì)分子有的鑲在磷脂分子層表面,有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中,有的橫跨整個磷脂雙分子層。大多數(shù)蛋白質(zhì)分子也是可以運(yùn)動的。 比較經(jīng)典的證明是用仙臺病毒介導(dǎo)完成不同小鼠染色細(xì)胞的融合,一段時間后,紅與綠是均勻點(diǎn)狀分布于細(xì)胞膜周圍,說明膜是具有流動性的。
5、相變性
隨著環(huán)境條件的變化,脂質(zhì)分子的晶態(tài)和液晶態(tài)是互變的。
6、不對稱性
細(xì)胞質(zhì)膜的不對稱性是指細(xì)胞質(zhì)膜脂雙層中各種成分不是均勻分布的,包括種類和數(shù)量的不均勻。膜的主要成分是蛋白、脂和糖,膜的不對稱性主要是指這些成分分布的不對稱以及這些分子在方向上的不對稱。膜脂、膜蛋白及膜糖分布的不對稱性導(dǎo)致了膜功能的不對稱性和方向性。保證了生命活動的高度有序性。
7、通透性
物質(zhì)通過生物半透膜的難易程度。生物半透膜對體內(nèi)某些分子的通透性大致可分為以下三種情況:自由通過的有水分子;可以透過的有葡萄糖、氨基酸、尿素、氯離子等;不易透過的有蛋白質(zhì)、鈉、鉀等。通透性的存在,對細(xì)胞內(nèi)外水的移動,各種物質(zhì)的交換,酸堿度和滲透壓的維持,均有著重要的生理意義。在某些病理情況下(如過敏、創(chuàng)傷、燒傷、缺氧等),由于破壞了生物半透膜的正常結(jié)構(gòu)和功能,使其通透性增加,結(jié)果發(fā)生組織水腫等反應(yīng)。
8、更新態(tài)
在細(xì)胞中,膜的組分處于不斷更新的狀態(tài)。
細(xì)胞膜的功能
1、分隔、形成細(xì)胞和細(xì)胞器,為細(xì)胞的生命活動提供相對穩(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。
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)胞識別、電子傳遞等。
5、識別和傳遞信息功能(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,是通過細(xì)胞膜的轉(zhuǎn)運(yùn)功能實(shí)現(xiàn)的,其主要轉(zhuǎn)運(yùn)方式。
運(yùn)輸方式
1、被動運(yùn)輸
單純擴(kuò)散:脂溶性物質(zhì)由膜的高濃度側(cè)向低濃度側(cè)的擴(kuò)散過程,稱為單純擴(kuò)散。不耗能,不需要載體。如:水、尿素、二氧化碳等.
協(xié)助擴(kuò)散:非脂溶性物質(zhì)在膜蛋白的幫助下,順濃度差或電位差跨膜擴(kuò)散的過程,稱為協(xié)助擴(kuò)散。不耗能,但是需要載體。
2、主動運(yùn)輸
主動運(yùn)輸:離子或小分子物質(zhì)在膜上“泵”的作用下,被逆濃度差或逆電位差的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)過程,稱為主動轉(zhuǎn)運(yùn)(主動運(yùn)輸)。主動運(yùn)輸需要消耗大量熱量并且需要載體。有選擇透過性。如:碘進(jìn)入海帶、葡萄糖進(jìn)入除紅細(xì)胞以外的細(xì)胞。
3、胞吞胞吐
胞吞胞吐:是轉(zhuǎn)運(yùn)大分子或團(tuán)塊物質(zhì)的有效方式。物質(zhì)通過細(xì)胞膜的運(yùn)動從細(xì)胞外進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的過程,稱胞吞。包括吞噬和吞飲。液態(tài)物質(zhì)入胞為吞飲,如小腸上皮對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收;固體物質(zhì)入胞為吞噬,如粒細(xì)胞吞噬細(xì)菌的過程。胞吐是通過細(xì)胞膜的運(yùn)動從細(xì)胞內(nèi)派到細(xì)胞外的過程。細(xì)胞的代謝產(chǎn)物及腺細(xì)胞的分泌物都是以胞吐作用完成的,需要消耗能量。
4、細(xì)胞膜的受體功能
細(xì)胞膜的受體功能:受體是細(xì)胞識別和結(jié)核化學(xué)信息的特殊結(jié)構(gòu),其本質(zhì)是蛋白質(zhì)(糖蛋白)。
