细胞膜

生物学

2022

我们解释了细胞膜是什么以及它的一些特征。此外,它的功能和这种脂质层的结构。

细胞膜的平均厚度为 7.3 nm3。

什么是细胞膜?

包围和界定细胞的双层磷脂称为细胞膜、质膜、质膜或细胞质膜。 细胞,将内部与外部分开,并允许环境与环境之间的物理和化学平衡 细胞质 的细胞。它是细胞的最外层。

这个膜是看不到的 光学显微镜 (是电子),因为它的平均厚度为 8 nm(1 nm = 10-9 m)并且位于 蔬菜细胞 而在那些 蘑菇, 细胞壁下方。

细胞膜的主要特征是其选择性渗透性,即允许或拒绝某些物质进入的能力。 分子 进入细胞,从而调节 ,营养物质或离子盐,使细胞质始终处于电化学电位的最佳条件(带负电), 酸碱度 或浓度。

细胞膜功能

该膜允许所需的物质通过,而不需要的物质通过。

细胞膜具有以下功能:

  • 划界。它定义并机械保护细胞,将外部与内部以及一个细胞与另一个细胞区分开来。此外,它还是抵御其他入侵代理的第一道防御屏障。
  • 管理。它的选择性使它可以让位于细胞中所需的物质,并拒绝不需要的物质进入,充当 沟通 在外部和内部之间,同时调节所述交通。
  • 保存。通过流体和物质的交换,膜允许保持稳定的水和其他物质的浓度 溶质 在细胞质中,保持其 pH 值和电化学电荷恒定。
  • 沟通。膜可以对来自外部的刺激做出反应,将信息传输到细胞内部并启动某些过程,例如细胞分裂、 移动 细胞或生化物质的分离。

细胞膜结构

脂质主要是胆固醇,但也有磷酸甘油酯和鞘脂。

细胞膜由两层 脂质 两亲性,其亲水极性头(对水的亲和力)在细胞内外定向,使它们的疏水(拒水)部分保持接触,类似于三明治。这些脂质主要是胆固醇,但也有磷酸甘油酯和鞘脂。

它还拥有 20% 蛋白质 整体和外围,完成连接、传输、接收和催化功能。完整的膜蛋白嵌入双层中,其亲水表面暴露于水环境,疏水表面与双层的疏水内部接触。

跨膜蛋白是完全跨越膜厚度的整合蛋白。外周膜蛋白与双层表面结合,通常与整合蛋白的暴露区域结合,并且很容易分离而不会干扰膜结构。多亏了它们,还有细胞识别,一种生化交流的形式。

最后,细胞膜具有碳水化合物成分(糖),多糖或寡糖,它们位于细胞膜的外侧,形成糖萼。这些糖仅占膜干重的 8%,并用作支撑材料、细胞间通讯的标识符以及保护细胞表面免受机械和化学侵害。

主动运输和被动运输

膜在内部形成隔室 真核细胞 它们允许各种独立的功能。此外,它们还充当生化反应的表面。

许多 离子 小分子通过被动运输(无能量消耗)和主动运输(有能量消耗)穿过生物膜。

扩散是物质沿其浓度梯度从较高浓度区域到较低浓度区域的净运动。

通过脂质双层的被动运输称为简单扩散,通过离子通道和膜蛋白进行的称为促进扩散。

渗透 它是一种扩散类型,其中水分子从水有效浓度较高的区域穿过半透膜,到达有效浓度较低的区域。

在主动运输中,细胞消耗代谢能量以逆浓度梯度移动离子或分子穿过膜。

初级主动转运,也称为直接主动转运,利用代谢能直接将分子转运过膜。例如,钠钾泵使用 ATP 将钠离子泵出细胞,将钾离子泵入细胞。

在协同转运中,也称为间接主动转运,两种溶质同时转运。动力 ATP 泵保持浓度梯度。因此,一个载体蛋白共同转运两种溶质。一个溶质沿着它的浓度梯度移动,并利用释放的能量逆着它的浓度梯度移动另一个溶质。

胞吞作用和胞吐作用

在胞吞作用中,材料被并入细胞中。

一些较大的材料,如大分子、颗粒 食物 甚至小细胞,它们也会移入或移出细胞。它们通过胞吐作用和内吞作用转移。像主动运输一样,这些过程需要直接从细胞中消耗能量。这是通过在细胞膜中形成囊泡而发生的,这些囊泡取决于它们是进入还是离开,使所需的材料溶解在细胞膜中。 细胞质 或者相反,在 环境.

  • 在胞吐作用中。一个细胞排出 物质 通过将囊泡与质膜融合来产生废物或分泌产物(如激素)。
  • 在胞吞作用中。材料被结合到电池中。几种类型的内吞作用机制在生物系统中起作用,包括吞噬作用、胞饮作用和受体介导的内吞作用。
    • 在胞饮作用中(“细胞饮用”)。细胞吸收溶解的物质。
    • 在受体介导的内吞作用中。特定分子与质膜上的受体蛋白结合。受体介导的内吞作用是真核细胞吸收大分子的主要机制。
    • 在吞噬作用中(字面意思是“吃细胞”)。细胞摄取大颗粒固体作为食物或 细菌.后者在某些细胞的情况下至关重要,并且 单细胞生物 吞噬(包裹在它们的膜中)材料以 营养.
!-- GDPR -->