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细胞膜的生理功能
时间:2024-12-23 15:38:40
答案

(1)分隔、形成

细胞

细胞器

,为细胞的

生命活动

提供相对稳定的

内环境

,膜的面积大大增加,提高了发生在膜上的生物功能;

(2)屏障作用,膜两侧的

水溶性

物质不能自由通过;

(3)选择性物质运输,伴随着能量的传递;

(4)生物功能:激素作用、

酶促反应

、细胞识别、

电子

传递等。

(5)物质转运功能:细胞与周围环境

之间

的物质交换,是通过

细胞膜

的砖运动功能实现的,其主要转运

方式

有以下四种。

1)自由扩散:脂溶性物质由膜的高

浓度

侧向低浓度侧的

扩散过程

,称为自由扩散。

2)协助扩散:非脂溶性物质在

膜蛋白

的帮助下,顺浓度差或电位差跨膜扩散的

过程

,称为协助扩散。协助扩散的三个特点:1、特异性:记忆中离子

通道

载体

一般指转运一种物质。2、饱和性:即当被转运物质增加到一定

限度

时,转运

速率

不再随之增加,这是由于离子通道或载体的数量有限的缘故。3、竞争性抑制:记忆中离子通道或载体同时转运两种或两种以上物质时,一种物质浓度增加,将削弱对另一种物质的转运。4.膜蛋白的分类:1

通道蛋白

2

门通道蛋白

3特化蛋白(通过接触改变自身构象来进行转运)

自由扩散和协助扩散都是顺浓度差进行的,细胞本身不消耗能量,均属于被动转运。

3)主动转运:离子或小

分子

物质在膜上“泵”的作用下,被逆浓度差或逆电位差的跨膜转运过程,称为主动转运。

主动运输

需要消耗大量

热量

4)入胞和出胞作用:是转运大分子或

团块

物质的有效方式。物质通过细胞膜的运动从细胞外进入细胞内的过程,称入胞。包括吞噬和吞饮。

液态

物质入胞为吞饮,如

小肠

上皮

对营养物质的吸收;固体物质入胞为吞噬,如

粒细胞

吞噬细菌

的过程。出胞是通过细胞膜的运动从细胞内派到细胞外的过程。细胞的代谢

产物

及腺细胞的分泌物都是以出胞作用完成的。

5)细胞膜的受体功能:受体是细胞识别和结核

化学信息

的特殊

结构

,其本质是

蛋白质

1.物质跨膜运输细胞膜是细胞与细胞

环境

间的

半透膜

屏障。对于物质进出细。胞有选择性调节作用。

(1)被动运输(passive

transport):指物质顺顺

浓度梯度

转运过程而言,此过程不消耗能量,其交换方式有两种。

1)简单扩散(simple

diffusion):O2、CO2及其它脂溶性物质从高浓度侧向低浓度测穿过

类脂

双层而扩散,不消耗

细胞能量

2)易化扩散(facilitated

deffusion):非脂溶性或

亲水性

分子,加

氨基酸

、葡萄糖和

金属离子等借助于

质膜

内在蛋白

顺浓度梯度或

电化学梯度

运动,不消耗ATP能量而

使物质分子从高浓度测向低浓度测扩散。

(2)主动运输(active

transport):质膜上的

载体蛋白

将离子、

营养物

代谢物

等逆电化学梯度从低浓度侧向高浓度侧的耗能运输。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

条件

下,人

红细胞

内K+的浓度相当于

血浆

中的30倍,但K+仍能从血浆进入红细胞内,Na+浓度比血浆中低很多,但Na+仍由红细胞向血浆透出,呈现一种逆浓度梯度的“上坡”运输。

近年来均以“泵”的概念来解释主动运输的

机理

机体

细胞中主要是通过Na+、K+

_ATP酶和Ca2+_ATP酶构成的Na+和Ca2+泵来完成主动运输。

(3)大分子与

颗粒

物质的运输:对于蛋白质、

多核苷酸

多糖

大分子物质

以及颗粒等、是由质膜运动产生内凹、外凸而导出内吞入胞或外吐和出芽而出胞。

1)胞吞作用(endocytosis):也称人胞作用,质膜四陷将所摄取的

液体

或颗粒物质包裹,逐渐成泡,脂双层融合、箍断,形成细胞内的独立小泡。

人类

动物

的许多细胞均靠胞吞作用摄取物质。根据所摄

物理性质

的物理性质不同把胞吞作用分为两类:胞饮作用(Pinocytosis)由质膜包裹液态物质形成吞饮小泡或吞饮体的过程;吞噬作用(phagocy-tosis)为各种变形的、具有吞噬能力的细胞所特有,吞噬的物质多为

颗粒性

的,如

微生物

、组织

掉片

异物

等。

2)胞吐作用(exocytosis):旨把细胞内分泌物、

突触小泡

等有膜结构内的物质排出细胞。当它们与细胞膜接触后,与细胞膜相融合,封闭的膜结构开放,

内容物

排入细胞外。胞吞作用形成的

吞噬体

和吞饮泡都可与

溶酶体

结合,其内容物被

溶酶体酶

处理,其膜可能以小泡方式重返细胞膜。同样,胞吐活动完成后,细胞膜也可在无明显胞吞活动的情况下形成小泡,将过多的膜返回细胞

内部

,这样,细胞膜与

细胞内膜

处于

动态

的平衡,称为膜再循环(recycling

of

membrane)在此过程中,细胞膜也得到更新。

3)受体介导的内吞作用(receptor

mediated

endocytosis):在质膜上形成凹陷,当特定大分子与凹陷部位的相应受体结合时,凹陷进一步向

胞质

回缩,并从质膜上箍断形成有被小泡(coated

vesicles)。此后的过程就与内吞小泡进行的过程相同,这种受体介等内吞具有高度选择性,转运速度很快。

4)膜通道运输:通道也称通道蛋白质(channel

protein),

是由转运蛋白质组成的含水通道,

能使熔质经扩散过膜,是一种被动转运。通道分两种即持续开放与瞬间开放通道。

2.信息跨膜传递

信息跨膜传递是质膜的重要功能。质膜上有各种受体蛋白,能感受外界各种化学信息,将信息传入细胞后,使胞内发生各种生物

化学反应

生物学

效应

信息传递

规律

外源性

刺激直接传给膜上受体,经酶的调控产生

信号

,再激发另一酶的溶性显示出生物学效应。此种反应河分为几条途径:环磷酸腺苷信使途径、

环磷酸鸟苷

信使途径、

磷脂酰肌醇

信使途径和Ca2+的信使

机制

。似上几条途径的详细过程见

细胞生物学

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