撰文|生物學記錄
下邊的文字摘自某高血糖醫治抗生素說明書:“本品為二氫吡喃類鈣通道阻帶劑,抑制血管平滑肌和心肌細胞的跨膜蓋離子內流,但你血管作用為主。本品造成冠狀動脈、腎小動脈等四肢血管的擴張,形成降脂作用?!?span style="display:none">y7v物理好資源網(原物理ok網)
許多抗生素都是針對細胞膜上物質運輸的通道研制的,你曉得這是為何嗎?
細胞是一個開放的系統,系統的邊界—細胞膜除了是將細胞內外隔開的屏障,也是控制物質進出細胞的門戶。
細胞膜是如何控制物質輸入和輸出的呢?不同的物質跨膜運輸的形式一樣嗎?這與細胞膜的結構有哪些關系呢?
掌控著道道閘門,驅動著各色舟車。輸入輸出中繁忙,被動主動間選擇,生物大分子造就,神奇的生命之膜。
被動運輸
問題剖析
在一個長頸漏斗的漏斗口外,密封上一層玻璃紙,往漏斗內注入蔗糖堿液,之后將漏斗溶入盛有清水的燒瓶中,使漏斗管內外的液面高度相等。過一段時間后,會出現如下圖所示現象
半滲透膜
玻璃紙,又叫賽璐玢細胞膜 邊界的系統ppt,是一種半透膜,水份子可以自由通過它,而蔗糖分子不能。
討論
漏斗管內的液面為何會下降?假如漏斗管足夠長,管內的液面會無限下降嗎?為何?
假如用一層紗布取代玻璃紙,就會出現原先的現象嗎?
假如燒瓶中不是清水,而是同樣含量的蔗糖堿液,結果會如何?
細胞生活在一個液體的環境中,細胞與環境的物質交換必須經過細胞膜。我們曉得,細胞內外的物質濃度有很大差異,這與細胞膜的功能有哪些關系呢?不同物質的跨膜運輸有哪些不同的特征呢?
水是活細胞中濃度最多的物質,讓我們先來剖析水是如何進出細胞的,
水進出細胞的原理
經一滴紅墨水滴入一杯清水中,清水很快就弄成了藍色,這是溶質分子在水底擴散的結果,問題闡述中,所展示的路途細胞膜 邊界的系統ppt,管內的液面之所以會上升,是燒瓶中的溶劑—水分子通過半透膜向漏斗內擴散的結果。水份子(或其他溶劑分子)通過半透膜的擴散,稱為滲透作用。假如半透膜兩邊存在含量差,滲透的方向就是水份子從水的相對濃度高的右側向相對濃度低的兩側滲透。
水份子通過細胞膜進出細胞也是同樣的原理嗎?細胞膜是否相當于一層半透膜呢?
將喂奶植物的紅細胞裝入不同含量的硝酸鈉氨水中,一段時間后,紅細胞將會發生以下的變化。
水浸出其他植物細胞的原理與進出紅細胞的原理是一樣的,都是通過滲透作用。
水又是如何步入動物細胞的呢?
我們曉得,動物細胞的結構與植物細胞有顯著的區別。動物細胞的細胞膜外邊有一層細胞壁。研究表明,對于水份子來說,細胞壁是全透性的,即水份子可以自由的通過細胞壁,細胞壁的作用主要是保護和支持細胞,伸縮性比較小。成熟的動物細胞因為中央液泡搶占了細胞的大部份空間,漿細胞質締結一層薄膜,所以細胞內的液體環境主要指的是液泡上面的細胞液。細胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細胞質稱為原生質層。后文所說的水進出細胞,主要是指水經過原生質層進出液泡。
通過對“探究動物細胞的吸水和失水”這一實驗中,可以得出動物細胞的原生質層相當于一層半透膜,動物細胞也是通過滲透作用,吸水和失水的。當細胞液的含量大于外界堿液的含量時,細胞液中的水就透過原生質層步入外界氨水中,使細胞壁和原生質層都出現一定的收縮;當細胞不斷是水時,因為原生質層比細胞壁的伸縮性大,原生質層都會與細胞壁漸漸分離開,也就是質壁分離。當外界水又步入時,動物細胞都會復原。
像水份子這樣,物質以擴散方法進出細胞,不須要消耗細胞內物理反應所釋放的能量,這些物質跨膜運輸的過程稱作被動運輸()。被動運輸又分為自由擴散和協助擴散兩類。