主题：《生物膜的流动性》专题

1　从细胞的功能看生物膜的流动性

1.1　细胞内生物膜的更新与膜的流动性　内质网合成加工的有机物(功能蛋白),依赖膜的流动性出芽产生小泡离开内质网与高尔基体膜融合,经高尔基体加工后分泌小泡转移给细胞膜,经过细胞膜分泌到细胞外,这种生物膜之间的转移与融合不仅完成了细胞内膜结构的自我更新,也实现了活细胞内大分子物质的加工运输与分泌,体现细胞结构与功能上的连续性和协调性。

1.2　细胞免疫与细胞膜的流动性　在细胞免疫的感应阶段,吞噬细胞通过细胞膜的识别后吞噬抗原,以及经过处理后呈递抗原的过程,都依赖膜的流动性。在细胞免疫的效应阶段,效应T细胞识别并与靶细胞结合,使靶细胞裂解的过程也与膜的流动性有关。

1.3　细胞的内吞、外排作用与膜的流动性　水分子、细胞要选择吸收的小分子、离子等通过细胞膜是跨膜运输,与膜的选择透过性有关。而大分子物质(如蛋白质和颗粒型物质)的运输需要先吸附在细胞膜上,由于细胞膜的内陷形成小囊,这些物质被包围在小囊里,然后小囊从细胞膜上分离下来形成小泡,进入细胞内,这个过程叫做内吞作用。与此相反,细胞内的分泌蛋白也是被膜包围形成小泡,移向细胞膜并与膜融合,将内容物排出细胞,这个过程称为外吐作用。因此细胞的內吞、外吐作用依赖膜的流动性。

2　从细胞的运动看生物膜的流动性

2. 1　单细胞原生动物的变形运动和捕食与膜的流动性　变形虫是单细胞原生动物,它在摄取食物和避开有害刺激时,通过细胞质的环流和细胞膜的流动性向前伸出伪足进行变形运动。草履虫取食过程中食物泡的形成以及胞肛废渣的排出,依赖于膜的流动性。

2.2　血浆中血细胞的运动与膜的流动性　白细胞通过变形运动穿过毛细血管壁到组织液中游走,吞噬入侵的病菌、细胞碎片和衰老红细胞的过程,红细胞变形通过狭窄毛细血管向前运动,这些都与膜的流动性有密切关系。

3　从细胞的增殖看生物膜的流动性细胞分裂与膜的流动性密切相关,比如在青蛙红细胞的无丝分裂的过程中,具有双层膜的细胞核先延长缢裂成两个核。同时,细胞质也由于细胞膜的流动性向内凹陷将细胞缢裂成两个子细胞。动物细胞体细胞有丝分裂后期与性原细胞减数分裂的两次分裂的后期,细胞通过膜的流动性内陷将其缢裂成两个细胞。

4　从细胞的分化看生物膜的流动性细胞分化是指在个体发育中,相同细胞的后代,在形态结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。分化过程中细胞形态的变化与膜的流动性有关。如神经细胞在高度分化中形成长的轴突和分支多而短的树突过程,消化道上皮细胞朝向肠腔的一面,细胞突起形成微绒毛来增大吸收面积的分化过程,都与膜的流动性有关。细胞形态结构的改变以及扩散转移与膜的流动性。细胞癌变是一种畸形分化现象,癌变的细胞形态结构发生了改变,如成纤维细胞呈扁平梭形,癌变后成球形,这与膜的流动性有关。

5　从生物的生殖看生物膜的流动性在有性生殖中,精子细胞变形形成精子的过程中,细胞质向外延伸形成主要含细胞核的头部和由细胞质组成的尾,借助细胞膜的流动性。在受精作用的过程中,精子和卵细胞通过膜的相互识别亲和,精子头部进入卵细胞相互融合,完成受精过程与膜的流动性有关。无性生殖中的出芽生殖(如酵母菌),母体从细胞的某一部位向外突起形成芽体,芽体逐渐长大,最终与母体脱离也与膜的流动性有关。

6细胞工程技术与生物膜的流动性植物体细胞的杂交过程中,用酶解法去掉细胞壁获得原生质体后,用物理或化学的方法促使原生质体融合,形成杂种细胞的过程,借助于膜的流动性。动物细胞的融合过程中,如在单克隆抗体的制备中,杂交瘤细胞的形成或人鼠细胞的融合过程等也依赖膜的流动性。