高中生物 08 细胞的基本结构 - 细胞膜的结构和功能

细胞膜的结构

成分:主要由脂质、蛋白质和糖类等物质组成。脂质约占50%,其中磷脂是最主要的成分,它既有亲水的极性头部,又有疏水的非极性尾部;蛋白质约占40%,种类和数量众多,是细胞膜功能的主要执行者;糖类约占2%-10%,大多与蛋白质结合形成糖蛋白,也可和脂质分子结合形成糖脂.

磷脂双分子层:是细胞膜的基本骨架,由两层磷脂分子组成。磷脂分子的头部亲水,尾部疏水,在水中会自发形成这种双分子层结构,其亲水头部朝向细胞膜的内外表面,疏水尾部则朝向膜的中央.

蛋白质:蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中,如贯穿、嵌插或镶嵌等。有的蛋白质贯穿整个磷脂双分子层,有的部分嵌入磷脂双分子层,还有的附着在磷脂双分子层的表面。这些蛋白质具有物质运输、信息传递、免疫识别等多种重要功能.

糖类:糖类分子与蛋白质或磷脂结合形成糖蛋白或糖脂,分布在细胞膜的外表面,在细胞间的信息传递、细胞识别等方面发挥着重要作用.

细胞膜的结构特点

具有一定流动性:构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大多是可以流动的。磷脂分子的尾部可以自由摆动,蛋白质分子在膜内也能够移动。例如,变形虫的变形运动、细胞的胞吞和胞吐作用、人体内白细胞吞噬细菌以及受精作用等都依赖于细胞膜的流动性.

细胞膜的功能

分隔细胞和环境:细胞膜将细胞内的环境与外界环境分隔开,为细胞提供了一个相对稳定的内环境,保障了细胞内部生化反应的有序进行.

控制物质进出细胞:具有选择透过性,允许某些物质进出细胞,同时阻止其他物质进出。例如,氧气、二氧化碳、水等小分子物质可以通过自由扩散的方式进出细胞;葡萄糖进入红细胞是通过协助扩散;而一些离子和小分子物质逆浓度梯度进入细胞则是通过主动运输,这些过程都需要细胞膜上的载体蛋白或通道蛋白等的协助.

进行细胞间的信息交流:

通过化学信号分子传递信息:细胞分泌一些化学物质如激素,随血液到达全身各处,与靶细胞的细胞膜表面的受体结合,将信息传递给靶细胞,从而调节靶细胞的生理活动。

通过相邻细胞的细胞膜直接接触传递信息:如精子和卵细胞之间的识别和结合,是通过细胞膜上的糖蛋白相互识别来完成的。

通过细胞通道传递信息:高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接,形成通道,细胞之间可以通过这些通道进行物质交换和信息交流 。

细胞识别:细胞膜上的糖蛋白和糖脂等成分构成了细胞表面的特异性标志,使得细胞能够识别同种或异种细胞,在免疫反应、受精作用等过程中发挥重要作用.

维持细胞形态:细胞膜对细胞具有一定的支撑作用,有助于维持细胞的形态.

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