細(xì)胞膜是包于細(xì)胞表面、將細(xì)胞與周?chē)h(huán)境隔開(kāi)的彈性薄膜,厚約8~10nm,由脂類(lèi)和蛋白質(zhì)構(gòu)成,故為脂蛋白膜,對(duì)于細(xì)胞的生命活動(dòng)和功能具有極其重要的意義。
細(xì)胞膜在許多特定場(chǎng)合可向外觀成大量的修長(zhǎng)凸起(微絨毛、纖毛),或向內(nèi)產(chǎn)生各類(lèi)方式的內(nèi)褶(圖1-4),
圖1-4腎近曲小管上皮細(xì)胞之基底褶及其中的線粒體
以利于其功能活動(dòng)。相鄰細(xì)胞的細(xì)胞膜之間還可產(chǎn)生閉鎖小帶、附著小帶、橋粒和空隙聯(lián)接等各類(lèi)特化結(jié)構(gòu),以保持細(xì)胞間的聯(lián)系。據(jù)悉,新近還發(fā)覺(jué),在相領(lǐng)細(xì)胞膜上有“粘附分子(如,)”,對(duì)細(xì)胞正常結(jié)構(gòu)和聯(lián)系以及細(xì)胞極性的維持和細(xì)胞的分化等,均具有重要作用。
細(xì)胞膜除作為細(xì)胞的機(jī)械性和物理性屏障外,還具有一系列重要的功能例如細(xì)胞內(nèi)外的物質(zhì)交換、細(xì)胞運(yùn)動(dòng)、細(xì)胞辨識(shí)以及細(xì)胞的生長(zhǎng)調(diào)控、免疫決定和各類(lèi)表面受體產(chǎn)生等。
細(xì)胞的物質(zhì)交換:細(xì)胞內(nèi)外的物質(zhì)交換主要以兩種形式進(jìn)行,一為滲透,一為出入胞過(guò)程。滲透乃指低分子物質(zhì)(主要為水和電解質(zhì))通過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)出細(xì)胞,又可分兩種情況:一種是按該物質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)外環(huán)境中的含量差,由濃高的右側(cè)彌散底到低的兩側(cè)(被動(dòng)運(yùn)輸);另一種則逆含量差進(jìn)行,即由含量低的兩側(cè)向含量高的右側(cè)輸送(主動(dòng)運(yùn)輸),其精典的事例即Na+和K+的運(yùn)輸(在細(xì)胞內(nèi)Na+和K+的比列為1:20,而在細(xì)胞外隙則為30:1),即借助所謂“鈉泵”的作用將Na+移向細(xì)胞外隙,而使K+移向細(xì)胞內(nèi)。這些主動(dòng)運(yùn)輸是一個(gè)耗能的過(guò)程,并由Na+和K+激活細(xì)胞膜上的ATP酶分解ATP而提供所需的能量。為此,如ATP酶遭到個(gè)別毒物的抑制,則這些主動(dòng)運(yùn)輸過(guò)程也同樣遭到阻抑。除Na+和K+外,其他一些有機(jī)物質(zhì)如獼猴桃糖、氨基酸以及一些低分子代謝產(chǎn)物也是借這樣的過(guò)程運(yùn)輸?shù)摹?span style="display:none">4IK物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
第二種物質(zhì)運(yùn)輸形式為出入胞過(guò)程。較大的分子和顆粒不能借滲透過(guò)程通過(guò)細(xì)胞膜,乃借出入胞過(guò)程將細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)送到細(xì)胞外和將細(xì)胞外物質(zhì)移入細(xì)胞內(nèi)。后者稱為出胞()細(xì)胞膜結(jié)構(gòu),前者稱為入胞()。步入細(xì)胞的如為液態(tài)物質(zhì)則稱之為胞飲或吞飲(),如為固體顆粒(如真菌、塵粒等異物)則稱之為吞噬()。在吞飲過(guò)程中,被吞飲的物質(zhì)先接觸并附著于細(xì)胞膜上,之后該處細(xì)胞膜連同該物質(zhì)內(nèi)凹,從而從細(xì)胞膜上斷離出來(lái),在胞漿內(nèi)產(chǎn)生有膜包繞的水泡(吞飲水泡);吞噬過(guò)程與吞飲相像,稍不同的是,被吞噬物附著于細(xì)胞膜上后,細(xì)胞膜乃產(chǎn)生偽足樣凸起,將該物質(zhì)環(huán)抱,最后封閉成有膜包繞的泡狀結(jié)構(gòu),進(jìn)而將該物質(zhì)移入胞漿內(nèi)(吞噬泡或吞噬體)。細(xì)胞自身的成份如蛋白質(zhì)分子、糖原顆料、衰變的或損壞而待處理的細(xì)胞器等,亦可被膜包繞而產(chǎn)生端粒泡()或凋亡體()。胞飲泡或吞噬泡通常在胞漿內(nèi)與溶酶體相結(jié)合,并被溶酶體酶所降解消化。但胞飲泡也可不經(jīng)處理而穿過(guò)胞漿,最后從細(xì)胞的另一極重新移出細(xì)胞外。
細(xì)胞膜上還有特殊的辨識(shí)區(qū),結(jié)合在糖萼上,以此,細(xì)胞可互相辨識(shí),因而互相接近產(chǎn)生一定的細(xì)胞組合,或互相抵觸而分離。同樣,通過(guò)辨識(shí)區(qū),囊腫中的細(xì)胞在相互接觸時(shí)才會(huì)停止分裂(接觸抑制),而癌細(xì)胞則已喪失這些表面功能,故可不受限制地增生。據(jù)悉,細(xì)胞膜上還有一種膜抗體可以辨識(shí)“自我”和“非我”(組織相容性抗體)。這些膜抗體在臟器移植中具有重要意義,由于它可致畸受體,因而造成對(duì)移動(dòng)物的敵視反應(yīng)。最后,細(xì)胞上還有一些特異性區(qū)域帶著特殊的物理簇,可以接受相應(yīng)的物理訊號(hào),稱為膜受體或表面受體。但從形態(tài)學(xué)上不能分辨。這些膜受體具有非常重要的意義,由于已知許多物質(zhì)如激素、免疫球蛋白、藥物、毒素以及感染因子等都是作為外來(lái)訊號(hào)被受體接受后才轉(zhuǎn)化為細(xì)胞內(nèi)效應(yīng)而發(fā)揮其作用。如封閉其受體,則亦同時(shí)去除其作用。
細(xì)胞膜的腫瘤
1.細(xì)胞膜形態(tài)結(jié)構(gòu)的改變機(jī)械力的作用或細(xì)胞強(qiáng)烈變型,可導(dǎo)致紅細(xì)胞膜的損壞,如人工心瓣膜可導(dǎo)致細(xì)胞膜的斷裂;個(gè)別脂胺類(lèi)陰離子物質(zhì)、溶蛋白和消脂性酶以及毒素等也能破壞細(xì)胞膜的完整性。細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的損傷可引起細(xì)胞內(nèi)容物的外溢或水份步入細(xì)胞使細(xì)胞水腫。
2.細(xì)胞膜私密性的改變能量代謝不足(如缺氧時(shí))或毒物的直接損害等所致各類(lèi)不同的細(xì)胞損傷時(shí)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu),均可引起細(xì)胞主動(dòng)運(yùn)輸?shù)恼系K,進(jìn)而造成細(xì)胞內(nèi)Na+的潴留和K+的排出,但Na+的潴留少于K+的排出,使細(xì)胞內(nèi)滲透壓下降,水份因此步入細(xì)胞,導(dǎo)致細(xì)胞腫脹。這些單純的私密性障礙時(shí)并不見(jiàn)細(xì)胞膜的形態(tài)學(xué)改變,只有借細(xì)胞物理方式才可在電鏡下檢見(jiàn)細(xì)胞膜上個(gè)別酶(如ATP酶、鹼性乙酸酶、核苷酸酶等)活性的改變。其實(shí),如損傷或腹瀉嚴(yán)重,則亦可發(fā)生繼發(fā)性形態(tài)改變?nèi)绯霈F(xiàn)腫漿囊腫、微絨毛變短甚至消失、細(xì)胞膜基底變平乃至細(xì)胞膜斷裂等。在個(gè)別較嚴(yán)重的損傷時(shí)還可出現(xiàn)細(xì)胞膜的螺旋狀或同心圓層狀蜷曲,產(chǎn)生典型的髓鞘樣結(jié)構(gòu)()(圖1-5)
圖1-5髓鞘樣結(jié)構(gòu)
參考