細胞膜的功能有哪些?
細胞膜的主要功能
.物質跨膜運輸細胞膜是細胞與細胞環境間的半透膜屏障。對于物質進出細。胞有選擇性調節作用。
()被動運輸(passive transport):指物質順順濃度梯度轉運過程而言,此過程不消耗能量,其交換方式有兩種。
)簡單擴散(simple diffusion):O2、CO2及其它脂溶性物質從高濃度側向低濃度測穿過類脂雙層而擴散,不消耗細胞能量。
2)易化擴散(facilitated deffusion):非脂溶性或親水性分子,加氨基酸、葡萄糖和 金屬離子等借助于質膜上內在蛋白順濃度梯度或電化學梯度運動,不消耗ATP能量而 使物質分子從高濃度測向低濃度測擴散。
(2)主動運輸(active transport):質膜上的載體蛋白將離子、營養物和代謝物等逆電化學梯度從低濃度側向高濃度側的耗能運輸。所耗能量由具ATP酶活性的膜蛋白分解ATP提供。例如正常生理條件下,人紅細胞內K+的濃度相當于血漿中的30倍,但K+仍能從血漿進入紅細胞內,Na+濃度比血漿中低很多,但Na+仍由紅細胞向血漿透出,呈現一種逆濃度梯度的“上坡"運輸。
近年來均以“泵"的概念來解釋主動運輸的機理,機體細胞中主要是通過Na+、K+ _ATP酶和Ca2+_ATP酶構成的Na+和Ca2+泵來完成主動運輸。
(3)大分子與顆粒物質的運輸:對于蛋白質、多核苷酸和多糖等大分子物質以及顆粒等、是由質膜運動產生內凹、外凸而導出內吞入胞或外吐和出芽而出胞。
)胞吞作用(endocytosis):也稱人胞作用,質膜四陷將所攝取的液體或顆粒物質包裹,逐漸成泡,脂雙層融合、箍斷,形成細胞內的獨立小泡。人類和動物的許多細胞均靠胞吞作用攝取物質。根據所攝物理性質的物理性質不同把胞吞作用分為兩類:胞飲作用(Pinocytosis)由質膜包裹液態物質形成吞飲小泡或吞飲體的過程;吞噬作用(phagocy-tosis)為各種變形的、具有吞噬能力的細胞所*,吞噬的物質多為顆粒性的,如微生物、組織掉片和異物等。
2)胞吐作用(exocytosis):旨把細胞內分泌物、突觸小泡等有膜結構內的物質排出細胞。當它們與細胞膜接觸后,與細胞膜相融合,封閉的膜結構開放,內容物排入細胞外。胞吞作用形成的吞噬體和吞飲泡都可與溶酶體結合,其內容物被溶酶體酶處理,其膜可能以小泡方式重返細胞膜。同樣,胞吐活動完成后,細胞膜也可在無明顯胞吞活動的情況下形成小泡,將過多的膜返回細胞內部,這樣,細胞膜與細胞內膜處于動態的平衡,稱為膜再循環(recycling of membrane)在此過程中,細胞膜也得到更新。
3)受體介導的內吞作用(receptor mediated endocytosis):在質膜上形成凹陷,當特定大分子與凹陷部位的相應受體結合時,凹陷進一步向胞質回縮,并從質膜上箍斷形成有被小泡(coated vesicles)。此后的過程就與內吞小泡進行的過程相同,這種受體介等內吞具有高度選擇性,轉運速度很快。
4)膜通道運輸:通道也稱通道蛋白質(channel protein), 是由轉運蛋白質組成的含水通道, 能使熔質經擴散過膜,是一種被動轉運。通道分兩種即持續開放與瞬間開放通道。
2.信息跨膜傳遞 信息跨膜傳遞是質膜的重要功能。質膜上有各種受體蛋白,能感受外界各種化學信息,將信息傳入細胞后,使胞內發生各種生物化學反應和生物學效應。信息傳遞規律是外源性刺激直接傳給膜上受體,經酶的調控產生信號,再激發另一酶的溶性顯示出生物學效應。此種反應河分為幾條途徑:信使途徑、環磷酸鳥苷信使途徑、磷脂酰肌醇信使途徑和Ca2+的信使機制。似上幾條途徑的詳細過程見細胞生物學。