2016年臨床助理醫(yī)師考試生理學(xué)輔導(dǎo)：細(xì)胞膜
2016年臨床助理醫(yī)師考試輔導(dǎo)：細(xì)胞膜上的鈉泵活動(dòng)的意義
(1)由鈉泵活動(dòng)造成的細(xì)胞內(nèi)高K+，是許多代謝反應(yīng)進(jìn)行的必需條件;
(2)如果細(xì)胞允許大量細(xì)胞外Na+進(jìn)入膜內(nèi)，由于滲透壓的關(guān)系，必然會(huì)導(dǎo)致過(guò)多水分了進(jìn)入膜內(nèi)，這將引起細(xì)胞的腫脹，進(jìn)而破壞細(xì)胞的結(jié)構(gòu);
(3)它能夠建立起一種勢(shì)能貯備。如所周知，能量只能轉(zhuǎn)換而不能消滅，細(xì)胞由物質(zhì)代謝所獲得的能量，先以化學(xué)能的形式貯存在ATP的高能磷酸鍵之中;當(dāng)鈉泵蛋白質(zhì)分解ATP時(shí)，此能量用于使離子作逆電-化學(xué)勢(shì)跨膜移動(dòng)，于是能量又發(fā)生轉(zhuǎn)換，以膜兩側(cè)出現(xiàn)了具有高電-化學(xué)勢(shì)的離子(分別為K+和Na+)而以勢(shì)能的形式貯存起來(lái);換句話(huà)說(shuō)，泵出膜外的Na+由于其高濃度而有再進(jìn)入膜內(nèi)的趨勢(shì)，膜內(nèi)高濃度的K+、則有再有再移了膜的趨勢(shì)，這就是一種勢(shì)能貯備。由鈉泵造成的離子勢(shì)能貯備，可用于細(xì)胞的其他耗能過(guò)程。如下節(jié)將詳細(xì)討論的Na+、K+等離子在膜兩側(cè)的不均衡分布，是神經(jīng)和肌肉等組織具有興奮性的基礎(chǔ);由K+、Na+等離子在特定條件下通過(guò)各自的離子通道進(jìn)行的順電-化學(xué)勢(shì)的被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)，使這些細(xì)胞表現(xiàn)出各種形式的生物電現(xiàn)象。
2016年臨床助理醫(yī)師考試輔導(dǎo)：細(xì)胞膜的跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能—單純擴(kuò)散
溶液中的一切分子都處于不斷的熱運(yùn)動(dòng)中。這種分子運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能，與溶液的絕對(duì)溫度成正比。在溫度恒定的情況下，分子因運(yùn)動(dòng)而離開(kāi)某一小區(qū)的量，與此物質(zhì)在該區(qū)域中的濃度(以mol/L計(jì)算)成正比。因此，如設(shè)想兩種不同濃度的同種物質(zhì)的溶液相鄰地放在一起，則高濃度區(qū)域中的溶質(zhì)分子將有向低濃度區(qū)域的凈移動(dòng)，這種現(xiàn)象稱(chēng)為擴(kuò)散。物質(zhì)分子移動(dòng)量的大小，可用通量表示，它指某種物質(zhì)在每秒內(nèi)通過(guò)每平方厘米的假想平面的摩爾或毫爾數(shù)。醫(yī)學(xué)全在線(xiàn)52667788.cn在一般條件下，擴(kuò)散通量與所觀(guān)察平面兩側(cè)的濃度差成正比;如果所涉及的溶液是含有多種溶質(zhì)的混合溶液，那么每一種物質(zhì)的移動(dòng)方向和通量，都只決定于各該物質(zhì)的濃度差，而與別的物質(zhì)的濃度或移動(dòng)方向無(wú)關(guān)。但要注意的是，在電解質(zhì)溶液的情況下，離子的移動(dòng)不僅取決于該離子的濃度也取決于離子所受的電場(chǎng)力。
在生物體系中，細(xì)胞外液和細(xì)胞內(nèi)液都是水溶液，溶于其中的各種溶質(zhì)分子，只要是脂溶性的，就可能按擴(kuò)散原理作跨膜運(yùn)動(dòng)或轉(zhuǎn)運(yùn)，稱(chēng)為單純擴(kuò)散。這是一種單純的物理過(guò)程，區(qū)別于體內(nèi)其他復(fù)雜的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制。但單純擴(kuò)散不同于上述物理系統(tǒng)的情況是：在細(xì)胞外液和細(xì)胞內(nèi)液之間存在一個(gè)主要由脂質(zhì)分子構(gòu)成的屏障，因此某一物質(zhì)跨膜通量的大小，除了取決于它們?cè)谀蓚?cè)的濃度外，還要看這些物質(zhì)脂溶性的大小以及其他因素造成的該物質(zhì)通過(guò)膜的難易程度，這統(tǒng)稱(chēng)為膜對(duì)該物質(zhì)的通透性。
人體體液中存在的脂溶性物質(zhì)的數(shù)量并不很多，因而靠單純擴(kuò)散方式進(jìn)出細(xì)胞膜的物質(zhì)也不很多。比較肯定的是氧和二氧化碳等氣體分子，它們能溶于水，也溶于脂質(zhì)，因而可以靠各自的濃度差通過(guò)細(xì)胞膜甚或肺泡中的呼吸膜。體內(nèi)一些甾體(類(lèi)固醇)類(lèi)激素也是脂溶性的，理論上它們也能夠靠單純擴(kuò)散由細(xì)胞外液進(jìn)入胞漿，但由于分子量較大，近來(lái)認(rèn)為也需要膜上某種特殊蛋白質(zhì)的“協(xié)作”，才能使它們的轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程加快。
2016年臨床助理醫(yī)師考試輔導(dǎo)：細(xì)胞膜糖類(lèi)
細(xì)胞膜所含糖類(lèi)甚少，主要是一些寡糖和多糖鏈，它們都以共價(jià)鍵的形式和膜脂質(zhì)或蛋白質(zhì)結(jié)合，形成糖脂和糖蛋白;這些糖鏈絕大多數(shù)是裸露在膜的外面一側(cè)的。這些糖鏈的意義之一在于以其單糖排列順序上的特異性，可以作為它們所結(jié)合的蛋白質(zhì)的特異性的“標(biāo)志”。例如，有些糖鏈可以作為抗原決定簇，表示某種免疫信息;有些是作為膜受體的“可識(shí)別性”部分，能特異地與某種遞質(zhì)、激素或其他化學(xué)信號(hào)分子相結(jié)合。如人的紅細(xì)胞ABO血型系統(tǒng)中，紅細(xì)胞的不同抗原特性就是由結(jié)合在膜脂質(zhì)的鞘氨醇分子上的寡糖鏈所決定的，A型抗原和B型抗原的差別僅在于此糖鏈中一個(gè)糖基的不同。由此可見(jiàn)，生物體內(nèi)不僅是多聚糖核苷酸中的堿基排列和肽鏈中氨基酸的排列可以起“分子語(yǔ)言”的作用，而且有些糖類(lèi)物質(zhì)中所含糖基序列的不同也可起類(lèi)似的作用。
2016年臨床助理醫(yī)師考試輔導(dǎo)：細(xì)胞膜蛋白質(zhì)
膜結(jié)構(gòu)中含有蛋白質(zhì)早已證實(shí)，但有興趣的問(wèn)題是膜中蛋白質(zhì)究以何種形式存在。70年代以前，多數(shù)人主張蛋白質(zhì)是平鋪在脂質(zhì)雙分子層的內(nèi)外兩側(cè)，后來(lái)證明，蛋白質(zhì)分子是以а-螺旋或球形結(jié)構(gòu)分散鑲嵌在膜的脂質(zhì)雙分子層中。
膜蛋白質(zhì)主要以?xún)煞N形式同膜脂質(zhì)相結(jié)合：有些蛋白質(zhì)以其肽鏈中帶電的氨基酸或基團(tuán)，與兩側(cè)的脂質(zhì)極性基團(tuán)相互吸引，使蛋白質(zhì)分子像是附著在膜的表面。這稱(chēng)為表面蛋白質(zhì);有些蛋白質(zhì)分子的肽鏈則可以一次或反復(fù)多次貫穿整個(gè)脂質(zhì)雙分子層，兩端露出在膜的兩側(cè)，這稱(chēng)為結(jié)合蛋白質(zhì)。在用分子生物學(xué)技術(shù)確定了一個(gè)蛋白質(zhì)分子或其中亞單位的一級(jí)結(jié)構(gòu)、即肽鏈中不同氨基酸的排列順序后，發(fā)現(xiàn)所有結(jié)合蛋白質(zhì)的肽鏈中都有一個(gè)或數(shù)個(gè)主要由20-30個(gè)疏水性氨基酸組成的片段。這些氨基酸又由于所含基團(tuán)之間的吸引而形成а-螺旋，即這段肽鏈沿一條軸線(xiàn)盤(pán)旋，形成每一圈約含3.6個(gè)氨基酸殘基的螺旋，螺旋的長(zhǎng)度大致相當(dāng)于膜的厚度，因而推測(cè)這些疏水的а螺旋可能就是肽鏈貫穿膜的部分，它的疏水性正好同膜內(nèi)疏水性烴基相吸引。這樣，肽鏈中有幾個(gè)疏水性а-螺旋，就可能幾次貫穿膜結(jié)構(gòu);相鄰的а-螺旋則以位于膜外側(cè)和內(nèi)側(cè)的不同長(zhǎng)度的直肽鏈連接。
膜結(jié)構(gòu)中的蛋白質(zhì)，具有不同的分子結(jié)構(gòu)和功能。生物膜所具有的各種功能，在很大程度上決定于膜所含的蛋白質(zhì);細(xì)胞和周?chē)h(huán)境之間的物質(zhì)、能量和信息交換，大都與細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)分子有關(guān)。
由于脂質(zhì)分子層是液態(tài)的，鑲嵌在脂質(zhì)層中的蛋白質(zhì)是可移動(dòng)的，即蛋白質(zhì)分子可以在膜脂分子間橫向漂浮移位;不同細(xì)胞膜中的不同蛋白質(zhì)分子的移動(dòng)和所在位置，存在著精細(xì)的調(diào)控機(jī)制。例如，骨骼肌細(xì)胞膜中與神經(jīng)肌肉間信息傳遞有關(guān)的通道蛋白質(zhì)分子，醫(yī)學(xué)全.在線(xiàn)網(wǎng).站.提供通常都集中在肌細(xì)胞膜與神經(jīng)未梢分布相對(duì)應(yīng)的那些部分;而在腎小管和消化管上皮細(xì)胞，與管腔相對(duì)的膜和其余部分的膜中所含的蛋白質(zhì)種類(lèi)大不相同，說(shuō)明各種功能蛋白質(zhì)分子并不都能在所在的細(xì)胞膜中自由移動(dòng)和隨機(jī)分布，而實(shí)際存在著的有區(qū)域特性的分布，顯然同蛋白質(zhì)完成其特殊功能有關(guān)。膜內(nèi)側(cè)的細(xì)胞骨架可能對(duì)某種蛋白質(zhì)分子局限在膜的某一特殊部分起著重要作用。
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