《細(xì)胞膜——系統(tǒng)的邊界》
任何系統(tǒng)都有邊界。例如,使人體內(nèi)部與外界分割開的皮膚和黏膜,就是人體的邊界;一個(gè)國(guó)家有陸地、海域、領(lǐng)空的邊界。邊界對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)至關(guān)重要。細(xì)胞作為一個(gè)基本的生命系統(tǒng),它的邊界就是細(xì)胞膜。
細(xì)胞膜的成分
研究細(xì)胞膜的化學(xué)組成,首先要把細(xì)胞膜與細(xì)胞的其他組分分離開。怎樣獲得細(xì)胞膜呢?
許多有關(guān)細(xì)胞膜化學(xué)組成的資料,都來(lái)自對(duì)哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞膜的研究。研究發(fā)現(xiàn),細(xì)胞膜主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成。此外,還有少量的糖類。其中脂質(zhì)約占細(xì)胞膜總量的50%,蛋白質(zhì)約占40%,糖類占2%-10%。在組成細(xì)胞膜的脂質(zhì)中,磷脂最豐富。蛋白質(zhì)在細(xì)胞膜行使功能時(shí)起重要作用,因此,功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜,蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多。
細(xì)胞膜的功能
作為系統(tǒng)的邊界,細(xì)胞膜在細(xì)胞的生命活動(dòng)中起什么作用呢?
將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開 人們普遍認(rèn)為生命起源于原始的海洋,原始海洋中的有機(jī)物逐漸聚集并且相互作用,演化出原始的生命。在原始海洋這盆稀薄的熱湯中,膜的出現(xiàn)是生命起源過程中至關(guān)重要的階段,它將生命物質(zhì)與外界環(huán)境分隔開,產(chǎn)生了原始的細(xì)胞,并成為相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng)。細(xì)胞膜保障了細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定。
控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞 細(xì)胞膜像海關(guān)或邊防檢查站,對(duì)進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)進(jìn)行嚴(yán)格的“檢查”。細(xì)胞需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)可以從外界進(jìn)入細(xì)胞;細(xì)胞不需要,或者對(duì)細(xì)胞有害的物質(zhì)不容易進(jìn)入細(xì)胞??贵w、激素等物質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)合成后,分泌到細(xì)胞外,細(xì)胞產(chǎn)生的廢物也要排到細(xì)胞外;但是細(xì)胞內(nèi)的核酸等重要成分卻不會(huì)流失到細(xì)胞外。當(dāng)然,細(xì)胞膜的控制作用是相對(duì)的,環(huán)境中一些對(duì)細(xì)胞有害的物質(zhì)有可能進(jìn)入;有些病毒、病菌也能侵入細(xì)胞,使生物體患病。
進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流 在多細(xì)胞生物體內(nèi),各個(gè)細(xì)胞都不是孤立存在的,它們之間必須保持功能的協(xié)調(diào),才能使生物體健康地生存。這種協(xié)調(diào)性的實(shí)現(xiàn)不僅依賴于物質(zhì)和能量的交換,也有賴于信息的交流。
細(xì)胞間信息交流的方式多種多樣,如圖3-2所示。
多細(xì)胞生物體是一個(gè)繁忙而有序的細(xì)胞社會(huì)。如果沒有信息交流,生物體不可能作為一個(gè)整體完成生命活動(dòng)。細(xì)胞間的信息交流,大多與細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能有關(guān)。
除了以上提到的幾種功能外,你認(rèn)為細(xì)胞膜還可能具有哪些功能?
植物細(xì)胞在細(xì)胞膜的外面還有一層細(xì)胞壁,它的化學(xué)成分主要是纖維素和果膠。細(xì)胞壁對(duì)植物細(xì)胞有支持和保護(hù)作用。
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孫老師
女,中教高級(jí)職稱
市優(yōu)秀教師,優(yōu)秀班主任,骨干教師,先進(jìn)工作者,所撰寫的論文多次獲省優(yōu)秀論文一等獎(jiǎng)。