2.物质通透和输运( transport)的调节 生物膜一方面防止细胞与环境之间以及细胞内各区间之间的 物质自由混合,另一方面又为各个区间的有控制的交流或通 讯提供了手段,质膜提供的是一种选择性通透的屏障,保证 适宜的物质从外环境进入细胞质而排除不适宜物质的进入。 质膜具有多种生理性输运机制( transporting solutes),把物 质从膜的一侧输运到另一侧,不仅允许离子或其它小分子物 质顺着电化学梯度输运,而且往往能从低浓度的一侧把物质 跨膜输运到浓度髙很多的另一侧。膜完备的输运机制使细胞 得以积累必需的营养物质,提供其代谢的燃料和建造新的分 子。凭借膜的选择性通透性和多种输运机制,各种离子在膜 两侧形成离子浓度梯度并造成跨膜电位差( electric potentia difference across membrane)。膜的这种能力不仅对于可兴奋 细胞( excitable cells)如神经肌肉细胞是至关重要的,而且 在所有细胞对环境的响应中也起重要作用。实际上各种细胞 器的生物膜都存在可以调节物质跨膜运动的调节机制
2. 物质通透和输运(transport)的调节 生物膜一方面防止细胞与环境之间以及细胞内各区间之间的 物质自由混合,另一方面又为各个区间的有控制的交流或通 讯提供了手段,质膜提供的是一种选择性通透的屏障,保证 适宜的物质从外环境进入细胞质而排除不适宜物质的进入。 质膜具有多种生理性输运机制(transporting solutes),把物 质从膜的一侧输运到另一侧,不仅允许离子或其它小分子物 质顺着电化学梯度输运,而且往往能从低浓度的一侧把物质 跨膜输运到浓度高很多的另一侧。膜完备的输运机制使细胞 得以积累必需的营养物质,提供其代谢的燃料和建造新的分 子。凭借膜的选择性通透性和多种输运机制,各种离子在膜 两侧形成离子浓度梯度并造成跨膜电位差(electric potential difference across membrane)。膜的这种能力不仅对于可兴奋 细胞(excitable cells)如神经肌肉细胞是至关重要的,而且 在所有细胞对环境的响应中也起重要作用。实际上各种细胞 器的生物膜都存在可以调节物质跨膜运动的调节机制
还有一类重要的细胞跨膜物质输运方式即膜泡输运( vesicle transport),被输运的物质选择性或非选择性地被包裹于囊泡 中,并循着一定的路径,输运于细胞器之间或细胞器与质膜之 间,实施内吞( endocytosis)或外排( exocytosis)过程。 3.对细胞外信号的响应 质膜在细胞对外部刺激的级联响应中起关键作用,即信号 传递、放大与转换作用( signal transduction and signal amplification and conversion),除了膜上某些离子通道蛋白或 感受器蛋白能感应外部电信号外,膜上受体能结合具有互补结 构的特异分子或配体,不同类型的细胞具有带着不同类型受体 的膜,对环境中的不同配体能够予以识别和响应。在这方面, 研究最多的配体分子是激素、生长因子和神经递质,它们能与 质膜结合而不透过质膜。质膜上的受体与外部配体相互作用使 膜产生新的信号,以刺激或抑制细胞内部活力。例如在膜上 生的信号能够指示细胞,合成更多的糖元;为细胞分裂作准备 向高浓度颗粒性食物运动;从胞内钙库向胞浆或胞外释放钙离 子;或者向细胞下达自杀的指令
还有一类重要的细胞跨膜物质输运方式即膜泡输运(vesicle transport), 被输运的物质选择性或非选择性地被包裹于囊泡 中,并循着一定的路径,输运于细胞器之间或细胞器与质膜之 间,实施内吞(endocytosis)或外排(exocytosis)过程。 3. 对细胞外信号的响应 质膜在细胞对外部刺激的级联响应中起关键作用,即信号 传 递 、 放大与转换作用 ( signal transduction and signal amplification and conversion ),除了膜上某些离子通道蛋白或 感受器蛋白能感应外部电信号外,膜上受体能结合具有互补结 构的特异分子或配体,不同类型的细胞具有带着不同类型受体 的膜,对环境中的不同配体能够予以识别和响应。在这方面, 研究最多的配体分子是激素、生长因子和神经递质,它们能与 质膜结合而不透过质膜。质膜上的受体与外部配体相互作用使 膜产生新的信号,以刺激或抑制细胞内部活力。例如在膜上产 生的信号能够指示细胞,合成更多的糖元;为细胞分裂作准备; 向高浓度颗粒性食物运动;从胞内钙库向胞浆或胞外释放钙离 子;或者向细胞下达自杀的指令
o) Lod bayes Roberson Snoer an Dewin Ig)Membtane
4.细胞间的相互作用( intercellular interaction) 多细胞生物是由许多不同类型的细胞组成,细胞之间要 求形成和维持特殊的联系以协调工作,执行整体功能。在活 细胞的外缘通过质膜介导多种细胞间的相互作用,如细胞间 的识别、粘附和交流物质与信息 5.生化活性的定位 Locus for biochemical activities 膜提供一种方式使细胞内进行的各种生命活动( cellular activities)有组织地有序地进行。细胞内膜提供细胞伸延着的 网络或支架,把参与反应的多个元件有序地定位安置,以便 于相互作用在正确的时间,正确的位点上高效地进行。细胞 那些举足轻重的级联酶反应机构大多与各种膜相连系
4. 细胞间的相互作用(intercellular interaction) 多细胞生物是由许多不同类型的细胞组成,细胞之间要 求形成和维持特殊的联系以协调工作,执行整体功能。在活 细胞的外缘通过质膜介导多种细胞间的相互作用,如细胞间 的识别、粘附和交流物质与信息。 5. 生化活性的定位(Locus for biochemical activities) 膜提供一种方式使细胞内进行的各种生命活动(cellular activities)有组织地有序地进行。细胞内膜提供细胞伸延着的 网络或支架,把参与反应的多个元件有序地定位安置,以便 于相互作用在正确的时间,正确的位点上高效地进行。细胞 那些举足轻重的级联酶反应机构大多与各种膜相连系
6.能量转换( Energy conversion) 细胞或机体都是一个开放系统,存在一系列能量转换机 制,膜在细胞的能量转换中起着重要作用。光合作用中发生着 最大量的能量转换,太阳光能由膜结合的色素吸收并转换为以 碳氢化合物形式储存的化学能。膜还涉及从碳氢化合物或脂肪 到ATP的能量转换。在真核细胞中,执行这些能量转换的机构是 叶绿体膜和线粒体膜。另外,当膜维持着某些特异离子或溶质 跨越膜两侧表面的浓度差时,能量即储蓄于它的跨膜电化学梯 度中,膜就成为储存能量的场所( Site of energy storage)或者成 为 ”( energized membranes)。如同储蓄于电池中的能 量一样,这些能量反过来用于驱动细胞的许多重要活性。 7.其他 机械强度 绝缘 细胞运动
6.能量转换(Energy conversion) 细胞或机体都是一个开放系统,存在一系列能量转换机 制,膜在细胞的能量转换中起着重要作用。光合作用中发生着 最大量的能量转换,太阳光能由膜结合的色素吸收并转换为以 碳氢化合物形式储存的化学能。膜还涉及从碳氢化合物或脂肪 到ATP的能量转换。在真核细胞中,执行这些能量转换的机构是 叶绿体膜和线粒体膜。另外,当膜维持着某些特异离子或溶质 跨越膜两侧表面的浓度差时,能量即储蓄于它的跨膜电化学梯 度中,膜就成为储存能量的场所(Site of energy storage)或者成 为“能势膜”(energized membranes)。如同储蓄于电池中的能 量一样,这些能量反过来用于驱动细胞的许多重要活性。 7. 其他 机械强度 绝缘 细胞运动