細胞膜作為細胞整個最基本的生命系統邊界,是十分重要的結構,有著特殊的使命,它由什么物質組成何種結構來完成相關使命呢?那就讓我們一起了解一下組成細胞膜的成份以及它的結構和功能吧!
一、細胞膜的成份
糖類:約占50%,以磷脂為主,它既有親水的極性頸部(乙酸和含氨苯的化合物相聯接),又有疏水的非極性尾部(2個脂肪酸鏈)。
蛋白質:約占40%,按其在膜中與磷脂互相作用形式及排列部位不同,可分為外在蛋白和內在蛋白兩大類。
脂類:約占10%,大多和蛋白質分子結合成為糖蛋白細胞膜結構,具有辨識、分泌、排泄、免疫等功能,也可和糖類分子結合產生糖脂。
二、細胞膜的結構
1、磷脂雙分子層構成膜的基本骨架。
2、蛋白質以三種方式存在于細胞膜:貫串(穿透整個磷脂雙分子層)、嵌插(嵌插在磷脂雙分子層中)、鑲嵌(鑲在膜的表面)。
三、細胞膜的結構特征:具有一定的流動性
1、原因:構成磷脂分子“尾部”的兩個脂肪酸,有一個是飽和的,另一個是帶有一個苯環的不飽和脂肪酸。這個官能團的存在,使磷脂雙分子層中的多脂肪酸無法組合到一起,膜結構中的蛋白質和脂質分子在膜中可作多種方式的聯通,因此保證了雙分子層的流動性,即構成細胞膜的磷脂分子和蛋白質分子是流動的。
2、驗證實驗:借助不同顏色的螢光物質分別標記人和大鼠細胞膜的蛋白質分子,在不同水溫下追蹤觀察標記的蛋白質分子在融合細胞膜上的分布情況。
3、生物學實例:變形蟲運動;內吞、外排作用;人體內白細胞吞噬病菌;受孕作用等。
四、細胞膜的功能特性:選擇透過性
1、原因:細胞要選擇吸收的離子和小分子可以通過細胞膜結構,其他的離子、小分子和大分子物質不能通過,而水份子可自由通過。細胞膜上的載體蛋白與所運轉物質(離子)特異結合。
2、驗證實驗:將等量的兩組花瓣(甲、乙),甲曝曬在清水中,乙曝曬在稀硫酸中,若在清水中的花瓣顏色不變,清水無色,而曝曬在稀硫酸中的花瓣退色,氨水變色,因而得出推論。
3、生物學實例:主動運輸;質壁分離和復原實驗等。
五、細胞膜的功能
1、保護細胞內部:為細胞創造一個相對穩定的內部環境。
2、控制物質交換:物質進出細胞必須通過細胞膜,細胞膜對物質的通透具有高度的選擇性,依據是否消耗能量可分為主動運輸和被動運輸。另外,又按照是否須要膜上載體蛋白的協助分成自由擴散和協助擴散。
物質進出細胞形式:
主動運輸:高含量
低含量,需載體蛋白和能量,如礦質元素的吸收。
自由擴散:高含量→低含量,不需載體蛋白和能量,如氫氣、二氧化碳、水、甘油、酒精等進出細胞。
協助擴散:須要載體蛋白,不須要能量,如藍莓糖步入紅細胞。
3、識別:如受孕作用(同種生物的卵子和卵細胞互相辨識并完全融合);神經遞質與受體的特異性結合等。
4、分泌:蛋白質類激素、胞外酶的分泌作用。
5、排泄:細胞的外排作用。
6、免疫:淋巴細胞的辨識。
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