细胞生物学03细胞质膜与跨膜运输

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1、第三章细胞质膜与跨膜运输 3.1概述细胞质膜(plasmamembrane)是指包围在细胞表面的一层极薄的膜(图3-1)，基本作用是保持细胞内微环境的相对稳定，并参与同外界环境进行物质交换、能量和信息传递。另外，细胞质膜在细胞的生存、生长、分裂、分化中起重要作用。真核生物除了具有细胞表面膜外，还有胞质膜(存在于细胞质中各膜结合细胞器中的膜，包括核膜、内质网膜、高尔基体膜、溶酶体膜、线粒体膜、叶绿体膜、过氧化物酶体膜等)(cytoplasmicmembrane，图3-2)。图3-1细胞质膜模式图图3-2细胞内主要的胞质膜 3.1.1细胞的膜结构膜(membrane)(通常是

2、指分割两个隔间的一层薄薄的结构，可以是自然形成的或是人造的，有时很柔软。存在于细胞结构中的膜不仅薄，而且具有半透性(semipermeablemembrane)，允许一些不带电的小分子自由通过)是细胞的重要结构，包括细胞质膜(plasmamembrane)(是指包围在细胞表面的一层极薄的膜，主要由膜脂和膜蛋白所组成。质膜的基本作用是维护细胞内微环境的相对稳定，并参与同外界环境进行物质交换、能量和信息传递。另外，在细胞的生存、生长、分裂、分化中起重要作用。真核生物除了具有细胞表面膜外，细胞质中还有许多由膜分隔成的各种细胞器，这些细胞器的膜结构与质膜相似，但功能有所不同，这些

3、膜称为内膜(internalmembrane)，或胞质膜(cytoplasmicmembrane)。内膜包括细胞核膜、内质网膜、高尔基体膜等。由于细菌没有内膜，所以细菌的细胞质膜代行胞质膜的作用)、内膜(internalmembrane)，习惯上把细胞所有膜结构统称为生物膜(是细胞内膜和质膜的总称。生物膜是细胞的基本结构，它不仅具有界膜的功能，还参与全部的生命活动)(biomembrane，图3-3)。图3-3细胞的生物膜结构请比较质膜、内膜和生物膜在概念上的异同请比较质膜、内膜和生物膜在概念上的异同（答案）答：细胞质膜(plasmamembrane)是指包围在细胞表面的

4、一层极薄的膜，主要由膜脂和膜蛋白所组成。质膜的基本作用是维护细胞内微环境的相对稳定，并参与同外界环境进行物质交换、能量和信息传递。另外，在细胞的生存、生长、分裂、分化中起重要作用。真核生物除了具有细胞表面膜外，细胞质中还有许多由膜分隔成的各种细胞器，这些细胞器的膜结构与质膜相似，但功能有所不同，这些膜称为内膜(internalmembrane)，或胞质膜(cytoplasmicmembrane)。内膜包括细胞核膜、内质网膜、高尔基体膜等。由于细菌没有内膜，所以细菌的细胞质膜代行胞质膜的作用。生物膜(biomembrane，orbiologicalmembrane)是细胞内

5、膜和质膜的总称。生物膜是细胞的基本结构，它不仅具有界膜的功能，还参与细胞的全部生命活动。3.1.2细胞膜的功能细胞膜是多功能的结构体系，图3-4勾画出它的主要功能:图3-4细胞膜的功能■界膜和区室化(delineationandcompartmentalization)细胞膜最重要的作用就是勾划了细胞的边界，并且在细胞质中划分了许多以膜包被的区室。如何理解细胞膜作为界膜对细胞生命活动所起的作用?■调节运输(regulationoftransport)膜为两侧的分子交换提供了一个屏障，一方面可以让某些物质"自由通透"，另一方面又作为某些物质出入细胞的障碍。■功能区室化细胞膜

6、的另一个重要的功能就是通过形成膜结合细胞器，使细胞内的功能区室化。例如细胞质中的内质网、高尔基体等膜结合细胞器的基本功能是参与蛋白质的合成、加工和运输；而溶酶体的功能是起消化作用，酸性水解酶主要集中在溶酶体。■信号的检测与传递(detectionandtransmissionofsignals)细胞质膜中具有各种不同的受体，能够识别并结合特异的配体，进行信号的传递。■参与细胞间的相互作用(intercellularinteraction)在多细胞的生物中，细胞通过质膜（包括膜中的一些蛋白）进行细胞间的多种相互作用，包括细胞识别、细胞粘着、细胞连接等。■能量转换(energ

7、ytransduction)细胞膜的另一个重要功能是参与细胞的能量转换。例如叶绿体利用类囊体膜上的结合蛋白进行光能的捕获和转换，最后将光能转换成化学能储存在碳水化合物中。简述细胞膜结构的基本功能及对细胞生命活动的影响如何理解细胞膜作为界膜对细胞生命活动所起的作用?（答案）答：界膜的涵义包括两个方面:细胞界膜和内膜结构的界膜，作为界膜的膜结构对于细胞生命的进化具有重要意义，这种界膜不仅使生命进化到细胞的生命形式，也保证了细胞生命的正常进行，它使遗传物质和其他参与生命活动的生物大分子相对集中在一个安全的微环境中，有利于细胞的物质和