細胞的基本功能

  細胞是人體和其他生物體的基本結構單位。體內所有的生理功能和生化反應,都是在細胞及其產物(如細胞間隙中的膠原蛋白和蛋白聚糖)的物質基礎上進行的。一百多年前,光學顯微鏡的發明促成了細胞的發現。此後對細胞結構和功能的研究,經歷了細胞水準、亞細胞水準和分子水準等具有時代特徵的研究層次,從細胞這個小小的單位裏揭示出眾多生命現象的機制,積累了極其豐富的科學資料。可以認為,離開了對細胞及構成細胞的各種細胞器的分子組成和功能的認識,要闡明物種進化、生物遺傳、個體的新陳代謝和各種生命活動以及生長、發育、衰老等生物學現象。要闡明整個人體和各系統、器官的功能活動的機制,將是不可能的。事實上,細胞生理學和分子生物學的實驗技術和理論,已經迅速地向基礎醫學和臨床醫學各部門滲透。因此,學習生理學應由細胞生理開始。

 

  細胞生理學的主要內容包括:細胞膜和組成其他細胞器的膜性結構的基本化學組成和分子結構;不同物質分子或離子的跨膜轉運功能;作為細胞接受外界影響或細胞間相互影響基礎的跨膜信號轉換功能;以不同帶電離子跨膜運動為基礎的細胞生物電和有關現象;以及肌細胞如何在細胞膜電變化的觸發下出現機械性收縮活動。

 

細胞膜的基本結構和物質轉運功能

  一切動物細胞都被一層薄膜所包被,稱為細胞膜或質膜(plasma membrane),它把細胞內容物細胞周圍環境(主要是細胞外液)分隔開來,使細胞能相對地獨立於環境而存在。很明顯,細胞要維持正常的生命活動,不僅細胞的內容物不能流失,而且其化學組成必須保持相對穩定,這就需要在細胞和它所和的環境之間有起屏障作用的結構;但細胞在不斷進行新陳代謝的過程中,又需要經常由外界得到氧氣和營養物質。排出細胞的代謝產物,而這些物質的進入和排出,都必須經過細胞膜,這就涉及到物質的跨膜轉運過程。因此,細胞膜必然是一個具有特殊結構和功能的半透性膜,它允許某些物質或離子有選擇的通過,但又能嚴格地限制其他一些物質的進出,保持了細胞內物質成分的穩定。細胞內部也存在著類似細胞膜的膜性結構。組成各種細胞器如線粒體、內質網等的膜性部分,使它們與一般胞漿之間既存在某種屏障,也進行著某些物質轉運。

 

  膜除了有物質轉運功能外,還有跨膜資訊傳遞和能量轉換功能,這些功能的機制是由膜的分子組成和結構決定的。膜成分中的脂質分子層主要起了屏障作用,而膜中的特殊蛋白質則與物質、能量和資訊的跨膜轉運和轉換有關。

 

 

 

A10

 

arrow
arrow
    全站熱搜

    經筋代名詞 發表在 痞客邦 留言(0) 人氣()