细胞的物质转运功能

细胞膜是包绕于细胞最外层的界膜，是一种具有特殊结构和功能的半透膜，它把细胞内高度复杂的内容物与细胞外环境（主要是细胞外液）分隔开来，使细胞能够独立于环境而存在，在细胞与环境之间起着屏障作用，而且还是细胞与外界实现物质、能量及信息交换的门户和通道。此外，细胞膜还与机体的免疫功能及细胞的分裂、分化和癌变等生理病理过程有着密切关系。

细胞膜主要由脂质、蛋白质和糖类等物质组成。尽管不同来源的细胞膜中各种物质的比例和组成有所不同，但一般都是以蛋白质和脂质为主，糖类只占极少量。细胞膜的基本结构可用目前公认的液态镶嵌模型（ｆｌｕｉｄｍｏｓａｉｃｍｏｄｅｌ）来描述。这一假想模型的基本内容是：膜的共同结构特点是以液态的脂双层为基架，其中镶嵌着许多具有不同分子结构和不同生理功能的蛋白质。细胞膜的脂双层在膜的脂质中，主要以磷脂类为主，约占膜脂质的７０％；其次是胆固醇，一般低于３０％。细胞膜的蛋白质是以α－螺旋或球形结构分散镶嵌在膜的脂双层中。细胞膜的主要功能都是通过膜蛋白质来实现的。根据蛋白质在膜上的分布位置及蛋白分离的难易程度，可将其分为表面蛋白和整合蛋白两大类。整合蛋白又称跨膜蛋白或穿膜蛋白，数量较多，这些蛋白质分子的肽链可一次或反复多次贯穿膜的脂双层；表面蛋白数量少，主要附着于膜的内表面。细胞膜上的糖类含量极少，主要是一些寡糖和多糖链，它们以共价键的形式与膜质或膜蛋白结合，形成糖脂或糖蛋白。

细胞膜的物质转运功能是细胞膜多种功能中最重要的一种，主要是通过细胞膜上的蛋白质实现的。既然膜主要是由脂双层构成的，那么理论上只有脂溶性的物质才有可能通过它。但事实上，一个进行着新陈代谢的细胞，不断有各种各样的物质（从离子和小分子物质到蛋白质等大分子，以及团块性固形物或液滴）进出，包括各种供能物质、合成细胞新物质的原料、中间代谢产物和终产物、维生素、Ｏ２和ＣＯ２，以及Ｎａ＋、Ｋ＋、Ｃａ２＋等。它们的理化性质各异，且多数不溶于脂质或其水溶性大于其脂溶性，这些物质中除极少数能够直接通过脂双层进出细胞外，大多数物质分子或离子的跨膜转运都与镶嵌在膜上的各种特殊的蛋白质分子有关；至于一些团块性固态或液态物质进出细胞（如细胞对异物的吞噬或分泌物的排出），则与膜的更复杂的生物学过程有关。(https://www.daowen.com)

现将几种常见的跨膜物质转运形式分述如下（图２－１）。