可见，对于多细胞生物，其机体内的细胞外液就是每一个细胞的生活环境，我们称之为机体的内环境。对于人体来说，虽然结构复杂，道理是一样的，我们体内的细胞也是生活在由细胞外液构成的内环境之中。细胞生活在内环境之中，对内环境的物理化学条件有严格的要求。如果酸碱度低于7.35，则内环境偏酸，不利于细胞的正常代谢，严重时发生酸中毒；反之，如果酸碱度大于7.45，则内环境偏碱，严重时发生碱中毒。......
2023-11-03
细胞膜的柔韧与坚韧,揭示生命奥秘
【摘要】：生物膜与核酸、蛋白质的协作，是地球生命的一次飞跃。图9脂质分子的排列特征生物膜如此神奇，它是柔弱与坚韧的统一、流动与稳定的统一、通透与屏障的统一。看上去十分柔弱，然而，只要是在水中，它始终排列有序，严阵以待，头部永远朝向有水的一方。神奇的生物膜，为每一个细胞构筑起细胞膜，还在细胞的内部构筑起各种细胞器，以及细胞核的核膜。图10细胞膜流动镶嵌模型示意图
在地球的原始海洋中，最初出现的核酸和蛋白质颗粒只是一些匆匆过客，它们无组织无纪律，随机碰撞，自生自灭。不知何时，同样出现于原始海洋中的一种神奇的薄膜，与这些生物大分子相遇，把后者包绕起来，形成一个私密的空间，跃升为独立的生命有机体，这就是原始细胞。我们称这种神奇的薄膜为生物膜。它不仅构筑起细胞膜，还逐步在细胞内部构筑起各种细胞器的膜，把细胞内部的秩序梳理得井井有条；进而把细胞内的遗传物质包绕起来，构筑起细胞核，进化为真核细胞。生物膜与核酸、蛋白质的协作，是地球生命的一次飞跃。如果没有生物膜，地球生命将永远停留在原始状态。
生物膜非常薄，仅仅由两层脂类分子紧密排列构建起来，其厚度约7纳米（1 000纳米=1微米），借助电子显微镜能勉强分辨其双层结构。这些脂类分子主要是磷脂，另有少量胆固醇分子穿插其间。每一个脂质分子有一个亲水的头部（磷酸和碱基），拖着两条疏水的尾巴（烃基链）。这决定了他们在水中的行为特征——只要许多个脂质分子聚在一起，他们就会尾巴对着尾巴排列起来，形成双层分子薄膜。它们的头部总是向着水，尾部总是背着水。当它们把核酸和蛋白质包绕起来，内部和外部的空间都充满着水。对于原始细胞来说，膜的外部是海水，内部是细胞内液（图9）。
图9 脂质分子的排列特征
生物膜如此神奇，它是柔弱与坚韧的统一、流动与稳定的统一、通透与屏障的统一。它异常菲薄，处于流动状态，允许不带电荷的脂溶性小分子物质依照物理学定律自由通透。看上去十分柔弱，然而，只要是在水中，它始终排列有序，严阵以待，头部永远朝向有水的一方。只需要微小的力量就可以穿透它，但是一旦外力去除，它会立即恢复原状。(www.chuimin.cn)
神奇的生物膜，为每一个细胞构筑起细胞膜，还在细胞的内部构筑起各种细胞器，以及细胞核的核膜。细胞膜不仅仅为细胞提供一个私密空间，它还负责细胞内外的物质交换、细胞与外界的信息联络。在生物进化过程中，赋予生物膜的物质交换和信息联络任务越来越复杂，单纯的脂质双分子结构难以胜任，于是，在生物膜中逐渐添加了各种各样的蛋白质颗粒。这些蛋白质颗粒犹如一颗颗宝石，镶嵌于脂质薄膜上，每一种颗粒都有特定的功能，执行特定的任务。这就是我们当前对细胞膜的理解，叫作“流动镶嵌模型”（图10）。
图10 细胞膜流动镶嵌模型示意图
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