生物膜的結構和功能-展示頁
2024-08-30 22:54本頁面
【正文】 胞漿或胞外釋放鈣離子；或者向細胞下達自殺的指令。在這方面，研究最多的配體分子是激素、生長因子和神經(jīng)遞質，它們能與質膜結合而不透過質膜。 還有一類重要的細胞跨膜物質輸運方式即 膜泡輸運 （ vesicle transport） ， 被輸運的物質選擇性或非選擇性地被包裹于囊泡中 ， 并循著一定的路徑 ， 輸運于細胞器之間或細胞器與質膜之間 ， 實施內(nèi)吞 （ endocytosis） 或外排 （ exocytosis） 過程 。 膜的這種能力不僅對于可興奮細胞（ excitable cells） 如神經(jīng)肌肉細胞是至關重要的 ，而且在所有細胞對環(huán)境的響應中也起重要作用 。膜完備的輸運機制使細胞得以積累必需的營養(yǎng)物質，提供其代謝的燃料和建造新的分子。 Nankai University Nankai University 物質通透和輸運 (transport)的調(diào)節(jié) 生物膜一方面防止細胞與環(huán)境之間以及細胞內(nèi)各區(qū)間之間的物質自由混合，另一方面又為各個區(qū)間的有控制的交流或通訊提供了手段，質膜提供的是一種選擇性通透的屏障，保證適宜的物質從外環(huán)境進入細胞質而排除不適宜物質的進入。這也是真核細胞較之原核細胞的巨大進步。 在這些分隔開來的區(qū)間中，分別實施著不同類型的特異性活力（ activity），使多種活性作用相互干擾減少到最低。 生物膜功能的概述 1. 區(qū)間化 2. 物質通透和運輸?shù)恼{(diào)節(jié) 3. 對細胞外信號的響應 4. 細胞間的相互作用 5. 生化活性的定位 6. 能量轉化 Nankai University 區(qū)間化 （ partmentalization） 生物膜是連續(xù)、環(huán)閉的薄殼體。Nankai University 第二部分 膜與細胞生物物理 Nankai University 第五章 生物膜的結構和功能 生物膜是所有細胞的共同特征。（病毒不是由細胞，無膜） 生物膜系統(tǒng) { 細胞質膜 內(nèi)膜系統(tǒng) 線粒體膜和葉綠體膜 { 內(nèi)質網(wǎng)和高爾基體 溶酶體和囊泡 核被膜 Nankai University 167。質膜（ plasma membrane）把整個細胞包裹（ enclose）起來，核膜和細胞內(nèi)膜系統(tǒng)（ nuclear 和 cytoplasmic membrane）以及線粒體、葉綠體膜等把細胞分隔成一個個相對獨立的區(qū)間（ internal cellular spaces）。這種區(qū)域化作用非常重要，因為這些區(qū)間都充滿了液體，如果不同空間的內(nèi)容物發(fā)生混合將是災難性的。另外，各種類型的細胞和不同的細胞器都具有與其功能相適應的形狀和機械強度，這在很大程度上也依賴于相應的膜的組成和結構。質膜具有多種生理性輸運機制（ transporting solutes），把物質從膜的一側輸運到另一側，不僅允許離子或其它小分子物質順著電化學梯度輸運，而且往往能從低濃度的一側把物質跨膜輸運到濃度高很多的另一側。 Nankai University 憑借膜的選擇性通透性和多種輸運機制 ， 各種離子在膜兩側形成離子濃度梯度并造成跨膜電位差 （ electric potential difference across membrane） 。實際上各種細胞器的生物膜都存在可以調(diào)節(jié)物質跨膜運動的調(diào)節(jié)機制 。 Nankai University Nankai University Nankai University Nankai University 對細胞外信號的響應 質膜在細胞對外部刺激的級聯(lián)響應中起關鍵作用，即信號傳遞、放大與轉換作用（ signal transduction and signal amplification and conversion ），除了膜上某些離子通道蛋白或感受器蛋白能感應外部電信號外，膜上受體能結合具有互補結構的特異分子或配體，不同類型的細胞具有帶著不同類型受體的膜，對環(huán)境中的不同配體能夠予以識別和響應。質膜上的受體與外部配體相互作用使膜產(chǎn)生新的信號，以刺激或抑制細胞內(nèi)部活力。 Nankai University Nankai University 細胞間的相互作用 （ intercellular interaction） 多細胞生物是由許多不同類型的細胞組成，細胞之間要求形成和維持特殊的聯(lián)系以協(xié)調(diào)工作，執(zhí)行整體功能。 Nankai University Nankai University 生化活性的定位 （ Locus for biochemical activities） 膜提供一種方式使細胞內(nèi)進行的各種生命活動（ cellular activities）有組織地有序地進行。細胞那些舉足輕重的級聯(lián)酶反應機構大多與各種膜相連系。光合作用中發(fā)生著最大量的能量轉換，太陽光能由膜結合的色素吸收并轉換為以碳氫化合物形式儲存的化學能。在真核細胞中，執(zhí)行這些能量轉換的機構是葉綠體膜和線粒體膜。如同儲蓄于電池中的能量一樣，這些能量反過來用于驅動細胞的許多重要活性
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