第二章 细胞膜动力学和跨膜信号通讯
**节 细胞膜超微结构及物质跨膜转运
17世纪中叶显微镜发明之前,科学家们还不知道细胞的存在。到19世纪初,由于分辨率更高的显微镜的问世,研究者们才清楚,所有的动物和植物的组织都是由无数细胞个体组成的。不同物种细胞的大小基本是相同的,较大的物种仅具有更多数量的细胞而已,而不是有较大体积的细胞。19世纪40年代,随着电子显微镜的出现,人们终于能够观察到细胞极为复杂和细微的内部结构了。人类机体中存在数以万亿的细胞,根据结构和功能差异,它们具有200多种不同的类型。大多数细胞都有三种基本的结构:质膜,它包裹着细胞;细胞核,核内含有遗传物质;细胞质,是除细胞核之外的细胞内部分。
一、生物膜的分子结构及其组成
细胞内各种成分的稳定是细胞生存的基本条件,细胞内容物的稳定是通过细胞外包被的一层
极薄的膜,称为质膜或细胞膜来维持的。质膜将细胞内容物和细胞外液分隔开,使细胞能相对独
立于周围的环境而存在。细胞膜形成了一个天然的屏障,它不仅防止了细胞内容物的流失,保持
其理化性质的基本稳定,而且处于不断进行的新陈代谢过程中,从周围的细胞外液中获得氧气和
必需的营养物质,同时将代谢产物和其他物质排出细胞。细胞膜是一种具有主动选择性的、具有
特殊结构的膜,它决定了细胞和组织液之间何种离子和物质可以有选择性地通过细胞膜进行流
动,正因为如此,细胞膜的内外才能够建立起不同离子的浓度梯度。在以后的章节中我们将了解
到,这种浓度梯度对于质膜的电活动是至关重要的。细胞膜中存在各种酶、受体及能与细胞外基
质和因子相互作用的抗原,使细胞能对周围环境的任何变化(或信号)做出反应,并利用细胞间通讯的各种形式,将信号传递给其他的细胞。这样,细胞膜就将细胞、组织和器官相互联系在一起,形成了一个功能整体,共同调节机体的各种生理活动。在这一节中,我们将主要介绍质膜共同的结构和功能特征。
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