2、細(xì)胞膜
細(xì)胞壁的內(nèi)側(cè)緊貼著一層極薄的膜,叫做細(xì)胞膜(Cell Membrane)。這層由蛋白質(zhì)分子和磷脂雙分子層組成的薄膜,水和氧氣等小分子物質(zhì)能夠自由通過,而某些離子和大分子物質(zhì)則不能自由通過。因此,它除了起著保護(hù)細(xì)胞內(nèi)部的作用以外,還具有控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的作用:既不讓有用物質(zhì)任意地滲出細(xì)胞,也不讓有害物質(zhì)輕易地進(jìn)入細(xì)胞。此外,它能進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流。
細(xì)胞膜在光學(xué)顯微鏡下不易分辨。用電子顯微鏡觀察,可以知道細(xì)胞膜主要由蛋白質(zhì)分子和脂類分子構(gòu)成。在細(xì)胞膜的中間,是磷脂雙分子層,這是細(xì)胞膜的基本骨架。在磷脂雙分子層的外側(cè)和內(nèi)側(cè),有許多球形的蛋白質(zhì)分子,它們以不同深度鑲嵌在磷脂分子層中,或者覆蓋在磷脂分子層的表面。這些磷脂分子和蛋白質(zhì)分子大都是可以流動的,可以說,細(xì)胞膜具有一定的流動性。細(xì)胞膜的這種結(jié)構(gòu)特點,對于它完成各種生理功能是非常重要的。
物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞椒譃楸粍舆\輸和主動運輸兩種。
(1)被動運輸,是順著膜兩側(cè)濃度梯度擴(kuò)散,即由高濃度向低濃度。分為自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散。
①自由擴(kuò)散:物質(zhì)通過簡單的擴(kuò)散作用進(jìn)入細(xì)胞。細(xì)胞膜兩側(cè)的濃度差以及擴(kuò)散的物質(zhì)的性質(zhì)(如根據(jù)相似相溶原理,脂溶性物質(zhì)更容易進(jìn)出細(xì)胞)對自由擴(kuò)散的速率有影響,常見的能進(jìn)行自由擴(kuò)散的物質(zhì)有氧氣、二氧化碳、甘油、乙醇、苯、尿素、膽固醇、水、氨等。
②協(xié)助擴(kuò)散:進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)借助載體蛋白擴(kuò)散。細(xì)胞膜兩側(cè)的濃度差以及載體的種類和數(shù)目對協(xié)助擴(kuò)散的速率有影響。紅細(xì)胞吸收葡萄糖是依靠協(xié)助擴(kuò)散。
(2)主動運輸:物質(zhì)從低濃度一側(cè)運輸?shù)礁邼舛纫粋?cè),需要載體蛋白的協(xié)助,同時還需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量。主動運輸保證了活細(xì)胞能夠按照生命活動的需要,主動選擇吸收所需要的營養(yǎng)物質(zhì),排出代謝廢物和對細(xì)胞有害的物質(zhì)。各種離子由低濃度到高濃度過膜都是依靠主動運輸。
能進(jìn)行跨膜運輸?shù)亩际请x子和小分子,當(dāng)大分子進(jìn)出細(xì)胞時,包裹大分子物質(zhì)的囊泡從細(xì)胞膜上分離或者與細(xì)胞膜融合(胞吞和胞吐),大分子不需跨膜便可進(jìn)出細(xì)胞。