红细胞膜的正常功能有哪些
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红细胞膜的正常功能有哪些?
红细胞膜的正常功能主要有红细胞的变形性能、调节红细胞内离子平衡和维持细胞容积、稳定Ca 2+ 的内环境等。
(1)红细胞的变形性能
正常红细胞在它120天的生命中,在人体血流中经历无数次的循环,有人估计它所走的路程多达150公里。这可以说明红细胞具有相当大的耐磨擦和撕拉的抵抗力。正常红细胞的直径约为7~8μm,而微循环的毛细血管和脾窦最细小处只有3μm。很明显,红细胞要通过这些直径比它小得多的地方而不遭损伤,就必须有相当大的柔韧性和变形性能。正常的红细胞在显著变形后,仍能自动恢复其圆盘形。
红细胞所以有如此强大的变形性能与多种因素有关,其中最重要的是红细胞面积与体积的比率高,细胞膜本身的柔韧性和变形性能及细胞内部的粘滞性。正常的红细胞是一个两面凹的圆盘而不是一个圆球,因此面积相对地比体积要大,其面积超过能容纳所有内容的最小面积(约60%~70%),这多余的面积赋予膜以高度的变形性能。球形是能包含同样多内容而面积最小的几何形状。红细胞如变成圆球形,就不可能有什么变形性能,如果受挤压,势必破裂。如将正常的红细胞放在低渗溶液中,水进入细胞使体积增大,面积与体积比率减小,结果红细胞的变形性能便减低。红细胞遇到阻力时,红细胞膜极易曲屈,变形性能与膜的柔韧性也有很大关系。红细胞内部的粘滞性则与排列紧密的血红蛋白分子间的相互作用有关。
(2)调节红细胞内离子平衡和维持细胞容积
红细胞通过细胞内Na + 、K + 的浓度而维持其容积及水的含量。血浆中的Na + 浓度比红细胞内的Na + 浓度高约12倍,血浆中Na + 可通过被动过程透入红细胞。在正常情况下,小量阳离子的透入可因主动的阳离子泵排出Na + (每小时3mEq/L红细胞)和输入K + (每小时2 mEq/L红细胞)而维持正常的平衡。这些阳离子泵的活动需要三磷酸腺苷(ATP)供给能量,而此能量的供应有赖于膜的Na-K-ATP酶。细胞内Na + 的增多或K + 的减少都能激活Na-K-ATP酶。只要少量的泵(估计每个红细胞约200个)即足以维持细胞内高K + (100mEq/L红细胞)和低Na + (10mEq/L红细胞)的浓度。如果阳离子无限制地透入红细胞,则阳离子泵的代偿能力是有限的;如果超过了它的代偿限度,红细胞的容积便发生改变。Na + 的透入多于K + 的排出,使红细胞肿胀;如果Na + 的透入少于K + 的排出,则红细胞缩小。
(3)稳定Ca 2+ 的内环境
红细胞内Ca 2+ 过多对细胞有损害作用。红细胞膜内的Ca 2+ -Mg 2+ -ATP 酶是一有效的钙泵,能将过多的Ca 2+ 排出,维持细胞内Ca 2+ 的正常浓度。在正常值情况下,红细胞内的Ca 2+ 含量极微(48μM),细胞外的浓度(10~15mM)要高得多。如果Ca 2+ 的透入超过钙泵的排出能力,细胞内的Ca 2+ 将积聚过多,使膜变得僵硬,并使红细胞从两面凹圆盘形变成有刺的红细胞。缺乏ATP的红细胞,细胞内Ca 2+ 能使细胞丧失K + 和H 2 O(称Gardos效应)。结果,红细胞变成失水的皱缩细胞。这种细胞也丧失了变形性能,在脾窦内很容易被阻留而被吞噬、破坏。
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①细胞质膜适宜的流动性是生物膜正常功能的必要条件。 ②酶活性与流动性有极大的关系,流动性大活性高。 ③如果没有膜的流动性,细胞外的营养物质无法进入,细胞内合成的胞外物质及细胞废物也不能运到细胞外,
①.为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境; ②.选择性的物质运输,包括代谢底物的输入与代谢产物的排出; ③.提供细胞识别位点,并完成细胞内外信息的跨膜传递; ④.为多种酶提供结合位点,使酶促反应
一方面,核被膜构成了核质天然屏障,它将细胞的核和质两大结构和功能区域:DNA复制RNA转录与加工在核内进行,蛋白质翻译则在局限在细胞质中。这就避免了相互干扰,使生命活动更加秩序井然,同时核被膜还能保护
⑴流动性:是生物膜的基本特征之一,包括膜脂的流动性和膜蛋白的流动性。 意义:膜流动性是其执行正常功能的必要条件。 ⑵不对称性:指细胞质各种成分在膜上分布是不均匀的。 意义:对维持膜的极性、膜功能
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膜脂的主要功能是构成膜的基本骨架。去除膜脂,则使膜解体。另外膜脂也是膜蛋白的溶剂,一些蛋白通过疏水端同膜脂作用,使蛋白镶嵌在膜上得以执行特殊的功能。有研究表明,膜脂为某些膜蛋白(酶)维持构象、表现活性
(1)膜蛋白根据功能的不同,可将分为四类:运输蛋白,连接蛋白,受体蛋白和酶。 运输蛋白:物质运输,与周围环境进行物质和能量的交换; 连接蛋白:细胞连接; 受体蛋白:细胞识别,信号传递; 酶:具
①构成核、质之间的天然选择性屏障。 ②避免生命活动的彼此干扰。 ③保护DNA不受细胞骨架运动所产生的机械力的损伤。 ④核质之间的物质交换,与信息交流。
(1)构成核、质之间的天然屏障,避免生命活动的彼此干扰; (2)保护核DNA分子不受细胞骨架运动所产生的机械力的损伤; (3)核质之间物质与信息的交流; (4)为染色体定位提供支架。