Question

细胞膜具有哪些生理功能？

Answer 1

外泌体多数情况下，细胞在体外培养需要血清，但血清中含有外泌体，为了避免血清污染细胞产生的外泌体，一般采用2种方法：①细胞培养前，通过100000??g超速离心过夜，去除血清外泌体。②可选择无血清培养基进行培养。宇玫博生物正在免费提供外泌体提取试剂盒，数量有限，先申请先得。

Answer 2

细胞膜是细胞表面的一层薄膜。目前，多数学者同意液态镶嵌模型学说，认为这层膜不是固态的，而是由液态的脂质分子和蛋白质构成。

这些脂质分子呈双层排列，构成了膜的支架；而蛋白质为球形，镶嵌在双层脂质分子中间；表面还有一些糖分子，以共价键的形式与脂质分子和蛋白质分子结合，分别称为糖脂或糖蛋白。

细胞膜担负着重要的生理功能。一是与细胞的呼吸有关。一些营养物质的摄取和代谢产物的排泄均通过细胞膜，并对这些物质具有选择性的通透作用。

二是细胞膜上的蛋白质具有受体和抗原的作用。受体能识别信息和传递信息，选择性地与某种物质（激素或药物）结合后，产生生理效应；抗原使细胞具有免疫特性，当细胞膜上的抗原与细胞外液中的相应抗体相遇时，便产生抗原抗体反应，使细胞凝集、溶解破坏。如在输血时，由于血型不合而产生的溶血反应，就是一个典型例子。

三是细胞膜具有“发电厂”的作用。不管是安静状态还是活动状态，细胞膜两侧都存在着电位差。在静息状态下，膜两侧的电位差称为静息跨膜电位；在细胞兴奋状态下，膜两侧产生的电位变化称为动作电位。

这些电现象统称为生物电，如果用相应的仪器记录下来，就是生物电图。如心电图、脑电图、肌电图、胃电图、视网膜电图等，对疾病的诊断具有一定价值。

Answer 3

（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）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
的砖运动功能实现的，其主要转运
方式
有以下四种。
1）自由扩散：脂溶性物质由膜的高
浓度
侧向低浓度侧的
扩散过程
，称为自由扩散。
2）协助扩散：非脂溶性物质在
膜蛋白
的帮助下，顺浓度差或电位差跨膜扩散的
过程
，称为协助扩散。协助扩散的三个特点：1、特异性：记忆中离子
通道
或
载体
一般指转运一种物质。2、饱和性：即当被转运物质增加到一定
限度
时，转运
速率
不再随之增加，这是由于离子通道或载体的数量有限的缘故。3、竞争性抑制：记忆中离子通道或载体同时转运两种或两种以上物质时，一种物质浓度增加，将削弱对另一种物质的转运。4.膜蛋白的分类：1
通道蛋白
2
门通道蛋白
3特化蛋白（通过接触改变自身构象来进行转运）
自由扩散和协助扩散都是顺浓度差进行的，细胞本身不消耗能量，均属于被动转运。
3）主动转运：离子或小
分子
物质在膜上“泵”的作用下，被逆浓度差或逆电位差的跨膜转运过程，称为主动转运。
主动运输
需要消耗大量
热量
。
4）入胞和出胞作用：是转运大分子或
团块
物质的有效方式。物质通过细胞膜的运动从细胞外进入细胞内的过程，称入胞。包括吞噬和吞饮。
液态
物质入胞为吞饮，如
小肠
上皮
对营养物质的吸收；固体物质入胞为吞噬，如
粒细胞
吞噬细菌
的过程。出胞是通过细胞膜的运动从细胞内派到细胞外的过程。细胞的代谢
产物
及腺细胞的分泌物都是以出胞作用完成的。
5）细胞膜的受体功能：受体是细胞识别和结核
化学信息
的特殊
结构
，其本质是
蛋白质
1.物质跨膜运输细胞膜是细胞与细胞
环境
间的
半透膜
屏障。对于物质进出细。胞有选择性调节作用。
（1）被动运输(passive
transport):指物质顺顺
浓度梯度
转运过程而言，此过程不消耗能量，其交换方式有两种。
1）简单扩散（simple
diffusion)：O2、CO2及其它脂溶性物质从高浓度侧向低浓度测穿过
类脂
双层而扩散，不消耗
细胞能量
。
2）易化扩散（facilitated
deffusion）：非脂溶性或
亲水性
分子，加
氨基酸
、葡萄糖和
金属离子等借助于
质膜
上
内在蛋白
顺浓度梯度或
电化学梯度
运动，不消耗ATP能量而
使物质分子从高浓度测向低浓度测扩散。
（2）主动运输（active
transport):质膜上的
载体蛋白
将离子、
营养物
和
代谢物
等逆电化学梯度从低浓度侧向高浓度侧的耗能运输。所耗能量由具
ATP酶
活性的膜蛋白分解ATP提供。例如正常
生理
条件
下，人
红细胞
内K+的浓度相当于
血浆
中的30倍，但K+仍能从血浆进入红细胞内，Na+浓度比血浆中低很多，但Na+仍由红细胞向血浆透出,呈现一种逆浓度梯度的“上坡”运输。
近年来均以“泵”的概念来解释主动运输的
机理
，
机体
细胞中主要是通过Na+、K+
_ATP酶和Ca2+_ATP酶构成的Na+和Ca2+泵来完成主动运输。
（3）大分子与
颗粒
物质的运输：对于蛋白质、
多核苷酸
和
多糖
等
大分子物质
以及颗粒等、是由质膜运动产生内凹、外凸而导出内吞入胞或外吐和出芽而出胞。
1）胞吞作用（endocytosis)：也称人胞作用，质膜四陷将所摄取的
液体
或颗粒物质包裹，逐渐成泡，脂双层融合、箍断，形成细胞内的独立小泡。
人类
和
动物
的许多细胞均靠胞吞作用摄取物质。根据所摄
物理性质
的物理性质不同把胞吞作用分为两类：胞饮作用（Pinocytosis)由质膜包裹液态物质形成吞饮小泡或吞饮体的过程；吞噬作用（phagocy-tosis)为各种变形的、具有吞噬能力的细胞所特有，吞噬的物质多为
颗粒性
的，如
微生物
、组织
掉片
和
异物
等。
2）胞吐作用（exocytosis）:旨把细胞内分泌物、
突触小泡
等有膜结构内的物质排出细胞。当它们与细胞膜接触后，与细胞膜相融合，封闭的膜结构开放，
内容物
排入细胞外。胞吞作用形成的
吞噬体
和吞饮泡都可与
溶酶体
结合，其内容物被
溶酶体酶
处理，其膜可能以小泡方式重返细胞膜。同样，胞吐活动完成后，细胞膜也可在无明显胞吞活动的情况下形成小泡，将过多的膜返回细胞
内部
，这样，细胞膜与
细胞内膜
处于
动态
的平衡，称为膜再循环(recycling
of
membrane)在此过程中，细胞膜也得到更新。
3）受体介导的内吞作用（receptor
mediated
endocytosis)：在质膜上形成凹陷，当特定大分子与凹陷部位的相应受体结合时，凹陷进一步向
胞质
回缩，并从质膜上箍断形成有被小泡（coated
vesicles)。此后的过程就与内吞小泡进行的过程相同，这种受体介等内吞具有高度选择性，转运速度很快。
4）膜通道运输：通道也称通道蛋白质（channel
protein),
是由转运蛋白质组成的含水通道,
能使熔质经扩散过膜，是一种被动转运。通道分两种即持续开放与瞬间开放通道。
2.信息跨膜传递
信息跨膜传递是质膜的重要功能。质膜上有各种受体蛋白，能感受外界各种化学信息,将信息传入细胞后，使胞内发生各种生物
化学反应
和
生物学
效应
。
信息传递
规律
是
外源性
刺激直接传给膜上受体，经酶的调控产生
信号
，再激发另一酶的溶性显示出生物学效应。此种反应河分为几条途径：环磷酸腺苷信使途径、
环磷酸鸟苷
信使途径、
磷脂酰肌醇
信使途径和Ca2+的信使
机制
。似上几条途径的详细过程见
细胞生物学
。

Answer 4

1.选择性地控制细胞内，外的营养物质和代谢产物的运送。

2.维持细胞内正常渗透压。

3.是合成细胞壁和糖被的各种组分（肽聚糖，磷壁酸，LPS，荚膜多糖等）的重要基地。

4.膜上含有氧化磷酸化或光合磷酸化等能量代谢的酶系，是细胞的产能场所。

5.是鞭毛基体的着生部位和鞭毛旋转的功能部位。

6.膜上某些蛋白受体与趋化性有关。