细胞膜的分子结构与功能

2023-12-05 理论教育版权反馈

【摘要】：除质膜外，细胞内也有丰富的膜结构，与质膜的结构基本相同。一般将细胞的这些膜相结构统称为生物膜。1．细胞膜的分子结构细胞膜主要由蛋白质、类脂和糖类组成。细胞膜的分子结构，目前公认的是液态镶嵌模型。亲水端朝向细胞膜的内、外表面，疏水端向着膜的中心，形成特有的类脂双分子层结构形式，这是膜的分子结构基础。

在光镜下，每个细胞都可分为细胞膜、细胞质和细胞核三部分。在电镜下，可以更清晰地观察这三部分，并且还可看到其中许多更微细的有形结构——细胞器。

(一)细胞膜

细胞膜(cellmembrane)是指包绕在细胞外表面的一层薄膜，也称质膜(plasmamembrane)，厚7～10 nm，光镜下不易分辨。除质膜外，细胞内也有丰富的膜结构，与质膜的结构基本相同。一般将细胞的这些膜相结构统称为生物膜(biologicalmembrane)。

1．细胞膜的分子结构细胞膜主要由蛋白质、类脂和糖类组成。细胞膜的分子结构，目前公认的是液态镶嵌模型(fluid mosaic model)。该模型的基本内容是:膜的分子结构以液态的类脂双分子层为基架，其中镶嵌着各种不同生理功能的球状蛋白质(图2－2)。

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图2－2　细胞膜分子结构模型

(1)膜类脂双分子层类脂分子以磷脂为主，为极性分子，呈长杆状，一端为头部，另一端为尾部，头部亲水称亲水端，尾部疏水称疏水端。亲水端朝向细胞膜的内、外表面，疏水端向着膜的中心，形成特有的类脂双分子层结构形式，这是膜的分子结构基础。膜类脂双分子层具有液态的流动性。

(2)膜蛋白质以不同镶嵌形式与双层类脂分子相结合。依据蛋白质分子分布的位置，将附于亲水端表面的膜蛋白称表在蛋白(extrinsic protein)或周围蛋白(peripheral protein);将嵌入膜内及跨越膜的蛋白称内在蛋白(intrinsic protein)或嵌入蛋白(mosaic protein)。嵌入蛋白具有多种功能，例如不少嵌入蛋白是某些激素或药物的受体，当这些激素或药物作用到该受体时，则激活了酪氨酸激酶，从而激活细胞内部的代谢。(www.chuimin.cn)

(3)糖类分布于细胞膜的外表面，与类脂及膜蛋白结合成糖脂和糖蛋白，其糖链部分常突出于细胞膜外表面，形成细胞衣(cell coat)。几乎所有细胞的游离面都有这种结构，某些上皮细胞的游离面则发育得更好(如小肠)。这种结构具有阴性电荷，故能有选择地结合细胞表面的一些物质，具有保护性屏障作用，同时与细胞识别、细胞分化等密切相关。

2．细胞膜的功能细胞膜具有多种功能并且与膜的分子结构密切相关，如维持细胞的一定构形，构成细胞屏障，选择性地进行物质交换，参与细胞识别、细胞粘连、细胞分化等。

(二)细胞质

细胞质(cytoplasm)又称胞浆，包括基质、细胞器和包含物三部分。

1．基质是无定形的胶状物质。

2．细胞器细胞器(organelle)是指存在于细胞质内的具有一定形态结构、执行一定生理功能的有形成分。在光镜下可见线粒体、中心体、高尔基复合体等结构。在电镜下除上述细胞器外，还可见核糖体、溶酶体、内质网、微丝、微管等。近年来，细胞器的概念已扩大，把细胞核、核仁、染色体等也视为细胞器(图2－3)。

细胞膜的分子结构与功能

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