本文標題："每個細胞都必須被某種膜包圍著-細胞顯微鏡"
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每個細胞都必須被某種膜包圍著-細胞顯微鏡
跨越鴻溝：分子器件
至此，我們已經(jīng)有了一個關(guān)于細胞內(nèi)各種精美結(jié)構(gòu)的目錄，也在
但是幾乎沒有提及前者如何由后者構(gòu)成，更未曾提及細胞如何
實施具有生命特征的其他多種行為。為著手填平這道鴻溝，本節(jié)將介紹細胞常用的
幾種分子器件。當我們研究這些器件時，生命的統(tǒng)一性就變得非常直觀了：所有細
胞在生理學水平上只是有些相似，但在分子水平I-N極其相似。今天，人們把細菌
當作工廠來表達人類基因，這一常規(guī)手段恰好證實了這種統(tǒng)一性。
質(zhì)膜
為保持獨立性(例如，控制自身組成)，每個細胞都必須被某種膜包圍著。類
似地，每個細胞器和小泡也都必須作一定程度的包裹。令人矚目的是，所有細胞
都以同一種分子構(gòu)造物即雙層膜(彩圖2)來解決所有這些挑戰(zhàn)性難題。例如，包
圍細胞的質(zhì)膜就是一種雙層結(jié)構(gòu)，在電子顯微鏡下看起來像兩層。所有雙層膜都
有大致相似的化學成分、電容和其他物理屬性。
正如其名字所暗示的，雙層膜由兩層分子組成，主要是磷脂分子(見彩圖2)。
雖然質(zhì)膜只有大約4 ILrIl_厚，它仍然覆蓋了細胞整個表面，通常達到十億平方納米
或者更大!為發(fā)揮功能，這種看起來很脆的結(jié)構(gòu)不能有縫，但是它必須有足夠的
流動性以使細胞可以蠕行、吞噬和分裂。我們將在第8章研究同時滿足這些限制
條件的磷脂分子的重要屬性。
當磷脂分子和水混合時，會產(chǎn)生另一個令人驚訝的現(xiàn)象：即使沒有細胞機器
參與，娶星蹙奧金自叁繩萎。驅(qū)使這種現(xiàn)象發(fā)生的正是使色拉油自
動分解成油和水的同一作用。類似地，微管和F肌動蛋白能夠由它們的亞單元自
動組裝而成，而不需要任何特殊機器的介入。
雙層膜不僅把細胞隔開，它們還載有多種分子器件。
·整合膜蛋白遍布整個膜，從膜的內(nèi)外兩側(cè)凸出。如膜通道蛋白，它在特定條件
下允許特定分子通過；又如受體蛋白，它接受外來信號；而泵能主動拉動離子或
者其他物質(zhì)跨膜。
·受體蛋白能依次連接到膜周蛋白上，以此方式將信息傳到細胞內(nèi)部。
·其他一些整合膜蛋白能將細胞膜錨定在緊貼下方的肌動蛋白皮層上，從而幫助
細胞維持需要的形態(tài)。一個相關(guān)的例子是人的紅細胞膜。一個彈性蛋白質(zhì)束56
(血影蛋白)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)通過整合膜蛋白被錨定在膜上。這種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)在紅細胞
受擠壓通過體內(nèi)毛細血管時發(fā)生形變，到達靜脈后又使細胞恢復到正常形態(tài)。
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