细胞膜由什么组成
细胞膜主要由脂质(主要为磷脂)、蛋白质和糖类等物质组成。细胞膜又称质膜,是位于原生质体外围、紧贴细胞壁的膜结构,作用是保护内部。
细胞膜由什么组成
细胞膜主要由脂类和蛋白质和少量的糖类组成。
膜脂:一般脂类占细胞膜化学成分的50%。膜脂主要有三种:磷脂、糖脂和胆固醇。以磷脂为主。脂类以双分子层的形式构成膜的骨架。
膜蛋白:占细胞膜化学成分的40%,可以分为外在性蛋白和内在性蛋白两大类。膜的各种功能主要由膜蛋白来完成。
膜糖类:细胞膜中的糖类,占膜成分的2%~10%。只存在细胞膜的外表面。是各种细胞具有各自抗原性和血型的分子基础,细胞之间也能借此进行相互识别和信息交换。
细胞膜的特点
1、细胞膜具有选择渗透性
这种选择性的让某些分子进入或排出细胞的特性,这是细胞膜最基本的一种功能。如果细胞丧失了这种功能,细胞就会死亡。细胞膜把细胞包裹起来,使细胞能够保持相对的稳定性,维持正常的生命活动。此外,细胞所必需的养分的吸收和代谢产物的排出都要通过细胞膜。
细胞膜除了通过选择性渗透来调节和控制细胞内外的物质交换外,还能以“胞吞”和“胞吐”的方式,帮助细胞从外界环境中摄取液体小滴和捕获食物颗粒,供应细胞在生命活动中对营养物质的需求。细胞膜也能接收外界信号的刺激使细胞做出反应,从而调节细胞的生命活动。细胞膜不单是细胞的物理屏障,也是在细胞生命活动中有复杂功能的重要结构。
2、不对称性
细胞质膜的不对称性是指细胞质膜脂双层中各种成分不是均匀分布的,包括种类和数量的不均匀。膜的主要成分是蛋白、脂和糖,膜的不对称性主要是指这些成分分布的不对称以及这些分子在方向上的不对称。膜脂、膜蛋白及膜糖分布的不对称性导致了膜功能的不对称性和方向性。保证了生命活动的高度有序性。
细胞膜功能
1、分隔、形成细胞和细胞器,为细胞的生命活动提供相对稳定的内部环境,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、识别和传递信息功能(主要依靠糖蛋白)。
6、物质转运功能:细胞与周围环境之间的物质交换,是通过细胞膜的转运功能实现的。
研究简史
19世纪中叶,有人将植物的根放入高浓度的蔗糖溶液中,发现开始时细胞质收缩,与细胞壁分开,不久细胞质扩大,又与细胞壁贴近,推测细胞质被一层看不见的膜包住,因为这层膜能让水和某些溶质出入,出入的过程符合渗透规律,所以认为这层膜是半渗透膜。这便是德国植物学家W.F.P.普菲费尔(1877)或更早的人提出的有关质膜或细胞膜的概念。
赫贝尔测定红细胞的电阻,发现细胞内的电阻很小,而细胞内外间的电阻很大。美国实验细胞学家R.钱伯斯用显微注射器将伊红注射到变形虫内,伊红很快地扩散到整个细胞,但不能很快地逸出细胞,证实了细胞膜的存在。
奥弗顿测定了多种非电解质进入细胞的速度,发现这种速度与该物质的脂溶性密切相关,脂溶性越大,进入细胞的速度越快,从而推测细胞膜主要由脂质组成。C.J.戈特和格伦德尔1925年用丙酮抽提人红细胞的脂质并铺成单分子层,结果发现它们的面积约为所用红细胞膜的两倍,因而提出红细胞细胞膜由连续的脂质双分子层组成。电子显微镜的问世,使人们能看到在所有细胞的边缘都有两条平行的染色较深的线条,这就是现在公认的质膜或细胞膜。
在细胞膜功能方面,除了上述的能让某些物质通过的半渗透性质外,又发现细胞运送物质(如Na+)可与能量的流动(如主动运送)或溶质的流动(如糖、氨基酸等)相偶联,提出了细胞膜是换能器的概念。从研究多肽激素的作用中,发现激素能改变膜中腺苷酸环化酶的活性,导致细胞内第二信使(cAMP)的含量发生变化,引起细胞的一系列反应,从而提出了膜能够置换信息的概念。微量的外界信息物质能引起细胞内巨大变化,引出了细胞膜有放大作用的概念。细胞膜不仅能将外界信使如凝集素、激素等吞入到细胞内或将细胞内的分泌颗粒排出细胞,而且能侧向地影响细胞膜的其他成分,从而提出了膜内分子协同的概念。在多细胞动物中细胞膜借其特化结构(细胞间连结)与相邻细胞发生密切关系,使细胞相互粘着或使相邻细胞的膜间产生孔道,让细胞内的小分子通过,从而形成邻近细胞在功能上相互联系的概念。