细胞膜：生物学纪事-生物学纪事

2024-07-06 理论教育版权反馈

【摘要】：细胞膜细胞中的警戒线当人们乘坐地铁或者是火车的时候，会有一个检验机放在入口的前面，来客必须将行李放在上面通过检验后才能进入。细胞膜又称细胞质膜，它是细胞表面的一层薄膜，它的化学组成基本相同，主要由脂类、蛋白质和糖类组成。耐格里提出，细胞与环境之间正是通过这种“边界”发生关系的。

细胞膜　细胞中的警戒线

当人们乘坐地铁或者是火车的时候，会有一个检验机放在入口的前面，来客必须将行李放在上面通过检验后才能进入。这些关键场所，可不是随随便便就能够进出自如的。而细胞也是我们人体的一个关键场所，自然也不是所有物质都能随便进出，那么充当细胞警戒线的是哪一个部位呢？

通过科学的不断发展，现代的人类已经知道了细胞是生命活动的基本单位，如果没有细胞那就不可能有人类，或者任何一种生物的存在，可见细胞是多么重要，而为了保护这么重要的物质，才有了细胞膜的存在。

细胞膜又称细胞质膜，它是细胞表面的一层薄膜，它的化学组成基本相同，主要由脂类、蛋白质和糖类组成。各成分含量分别约为50％、42％、2％～8％。此外，细胞膜中还含有少量水分、无机盐与金属离子等，有关于它的发现是非常复杂且漫长的。

物质透过细胞膜的过程

细胞膜

从17世纪中叶以后的两个世纪中，细胞学说的发展史已经大体完成，可是人们依旧缺乏对细胞膜的有关认识。

1855年，耐格里发现色素透入已损伤和未损伤的植物细胞的情况并不相同，他便通过细胞的渗透特性去研究它的“边界”，而他也是首个把细胞“边界”称为“质膜”的人。通过他和克拉默一起进行实验发现，细胞是具有敏感的渗透特性，它的体积可以随着周围介质的不同渗透强度而有所改变。也就是说，当细胞外面的溶质渗透强度大时，细胞就变小；溶质渗透强度小时，细胞就变大。耐格里提出，细胞与环境之间正是通过这种“边界”发生关系的。

而且在耐格里的试验中还发现这样的情况：把丽藻属的植物，长导管细胞的一端放入水溶液内，另一端放进糖溶液，细胞内含物发生了传动障碍，即在水中一端的细胞汁液流向糖溶液中的一端，并带着所有可移动的粒子。可是，原先已知的事实表明，蒸腾作用和渗透压加在一起也不足以将液体压到植物的上部，因此这两种力根本无法解释植物汁液流动的方向的这个问题。因此耐格里假设有一股其他的力量，它们是在纵壁，也可能是在横壁上。这种力量加大了细胞溶液从下往上的流向。(www.chuimin.cn)

此外，德国植物生理学家对植物细胞的渗透行为进行了大量的试验，并于1897年提出了两个重要的结论：第一，细胞是被质膜包裹着的；第二，这层质膜是水和溶质通过的普遍障碍，也就是说所有的物质想要进入的细胞内部，就必须通过这层质膜。同时，他很快又发现，细胞膜这个屏障具有明显的选择性，一些物质可通过它，而另一些物质几乎完全不能通过。

1899年，英国细胞生理学家奥弗顿发表一系列关于化合物进入细胞的观察结果，他发现分子的极性越大，进入细胞的速度越小，当增加非极性基团时，化合物进入的速度便增加。奥弗顿的结论是，控制物质进入细胞速度的细胞膜是脂肪性物质，其中含有固醇和其他脂类。因此，当时便确立了有一层脂质的膜围绕着细胞的认识。到1925年，戈特和格伦德尔也提出脂质膜具有双分子层的概念。

但是这时的学者们对于膜的认识还只是假设，直到电子显微镜发明并普及了之后，人们才证实假设是真实的。

细胞膜分解

细胞膜对于细胞来说有着重要的作用，它可以分隔并形成细胞和细胞器，为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境，膜的面积大大增加，提高了发生在膜上的生物功能；第二它可以起到屏障作用，从而使膜两侧的水溶性物质不能自由通过；第三物质运输的过程中还伴随着能量的传递；不仅如此它还能使细胞与周围环境进行的物质交换。

综上所述，可以知道细胞膜不仅有保护细胞的作用，它还能使细胞进行正常的运作，从而为人体提供活动的能量。

癌症治疗

化疗是癌症治疗的重要环节，而某些癌症细胞耐药会导致化疗失效。武汉大学博士研究生翁癑和美国导师合作的一项科研项目，成功发现癌症细胞膜蛋白结构，对癌症的治疗和对付抗生素耐药细菌有极大用处。该研究课题在理解细胞膜运转蛋白的作用机理方面和多药抗药性领域具有突破性的贡献。据世界卫生组织估计，全世界百分之六十的医源性感染患者是由于抗生素耐药细菌引起的。细菌耐药的方式之一就是利用细胞膜上的大蛋白使抗生素无法进入细胞内发挥作用，但是，了解膜蛋白结构一直是一个世界性难题。

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