细胞膜:结构,功能与疾病

每个人类和动物细胞都被一个半透膜所包裹。 它保护电池内部不受外界有害影响,并且负责从外部到内部以及从内部到外部的必要物质交换。 在第三功能中,如果细胞位于细胞缔合体内,则膜取代细胞之间的连通。

什么是细胞膜?

细胞膜 围绕着每个人类和动物细胞,并将其与其他细胞或细胞外空间分隔开。 它必须在两个方向上都是选择性渗透的,以允许所需物质进入细胞或将降解产物带出细胞内部。 如果细胞在细胞联合中,则膜必须能够与相邻细胞的膜形成某种机械结合,以提供必要的 实力 到细胞协会。 另外,膜必须能够与附着的相邻细胞通讯。 它必须能够以一种细胞间通信的方式,尽快将“消息”从其单元传递到其相邻单元,或者必须从相邻单元接收消息并将其传递给自己的单元。 为了防止细胞通过自身免疫反应受到机体自身防御系统的攻击,该膜必须在面对细胞外空间的一侧具有特征,以便能够对细胞进行识别。 免疫系统 作为内源性细胞

解剖结构

细胞膜 由双层的 血脂 厚度仅为6到10纳米。 两个脂质层的亲脂性基团彼此面对,从而形成了水性液体不可逾越的疏水性屏障。 这 血脂 外层的一部分被糖基化,并且糖可能已经附着并与脂质结合形成糖脂。 细胞膜散布着所谓的膜 蛋白质,它执行各种任务。 糖蛋白附着在膜的朝外表面上,除其他功能外,还可用于鉴定细胞是否是内源性的。 免疫系统。 其他 蛋白质 (整合蛋白)穿透 细胞膜 并与细胞外和细胞内空间沟通。 另一个重要的结构是由所谓的离子通道形成的,这些离子通道是由通道 蛋白质 并实现某些物质交换。 专门用于与 为了克服细胞膜两个脂质层之间的疏水性屏障,存在所谓的水通道(水通道蛋白),其功能大致类似于离子通道。

功能与任务

细胞膜从外部或其他细胞划定细胞内部,并保护细胞核,细胞器,细胞质和位于细胞内的其他部分。 尽管具有半渗透性,但即使在不同的渗透压下,该膜仍可将细胞内部的水与细胞外部的水分离。 另一个功能和任务是在细胞内部和细胞外空间之间选择性地交换物质。 为此,细胞膜具有三种不同的选择:

  • 第一种选择是使用渗透梯度。
  • 第二种可能性是使用离子和 在细胞膜上形成的通道。 通过各种类型的通道,离子可以沿电压梯度传输。
  • 然而,在能量消耗下,也可能存在所谓的转运蛋白离子,其抵抗电压梯度或电中性 分子 通过。

质量 通过离子通道的传输在两个方向上均有效。 为了与不能通过渗透或离子通道运输的大分子进行交换,细胞膜可以形成可以包裹大分子的突起,然后将其通过细胞膜转运到细胞内部。 对于未直接连接到的单元 神经相互之间的通讯很重要,特殊的蛋白质对此负责,它们锚固在细胞膜中并与细胞内和细胞外空间连接(跨膜蛋白质),因此可以在两个方向上交换信息。 广义上的信息交换还包括以下事实:细胞膜向 免疫系统 通过对接的外周蛋白,它是一个内源性细胞,绝对不能受到攻击。

疾病与失调

物质交换和细胞膜信号传导这两个基本功能的正常运行,是出现更高寿命的先决条件。 如果仅细胞膜的一种基本功能受到干扰,则效果可能相应地严重。 自身免疫性疾病由免疫系统误导性触发的免疫缺陷可能与患病组织的细胞膜功能异常有因果关系。 在对接的膜蛋白有缺陷的情况下,免疫系统可能不会将细胞归类为患者自身组织,而是归类为异物组织,并发起相应的攻击。 自身免疫性疾病抗磷脂综合征(APS)导致红色细胞膜的成分改变 血液 细胞 (红细胞),因为免疫系统会破坏与磷脂相关的膜蛋白。 这强烈促进了凝血,导致增加了糖尿病的发病率。 血栓形成, 行程,心肌梗塞和肺 栓塞。 细胞间通讯障碍也可能 造成严重后果。 例如,如果是跨膜蛋白,则将“死亡命令”发送给附近的人 癌症 触发其自发性细胞死亡(细胞凋亡)的细胞由于通讯机制的破坏而未被癌细胞吸收,这意味着肿瘤细胞可以不受阻碍地发展。 淀粉样蛋白沉积在大脑中 阿尔茨海默氏症 患者最有可能是由于某种膜蛋白被β-分泌酶分解而导致生理上无效的原因。 这意味着该疾病是由细胞膜的功能异常引起的。