撰文|生物學(xué)記錄
下邊的文字摘自某高血糖醫(yī)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(xì)胞的跨膜蓋離子內(nèi)流，但你血管作用為主。本品造成冠狀動(dòng)脈、腎小動(dòng)脈等四肢血管的擴(kuò)張，形成降脂作用。”
許多抗生素都是針對(duì)細(xì)胞膜上物質(zhì)運(yùn)輸的通道研制的，你曉得這是為何嗎？
細(xì)胞是一個(gè)開放的系統(tǒng)，系統(tǒng)的邊界—細(xì)胞膜除了是將細(xì)胞內(nèi)外隔開的屏障，也是控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的門戶。
細(xì)胞膜是如何控制物質(zhì)輸入和輸出的呢？不同的物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)男问揭粯訂幔窟@與細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)有哪些關(guān)系呢？
掌控著道道閘門，驅(qū)動(dòng)著各色舟車。輸入輸出中繁忙，被動(dòng)主動(dòng)間選擇，生物大分子造就，神奇的生命之膜。
被動(dòng)運(yùn)輸
問題剖析
在一個(gè)長(zhǎng)頸漏斗的漏斗口外，密封上一層玻璃紙，往漏斗內(nèi)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(nèi)外的液面高度相等。過一段時(shí)間后，會(huì)出現(xiàn)如下圖所示現(xiàn)象
半滲透膜
玻璃紙，又叫賽璐玢細(xì)胞膜 邊界的系統(tǒng)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(nèi)的液面為何會(huì)下降？假如漏斗管足夠長(zhǎng)，管內(nèi)的液面會(huì)無限下降嗎？為何？
假如用一層紗布取代玻璃紙，就會(huì)出現(xiàn)原先的現(xiàn)象嗎？
假如燒瓶中不是清水，而是同樣含量的蔗糖堿液，結(jié)果會(huì)如何？
細(xì)胞生活在一個(gè)液體的環(huán)境中，細(xì)胞與環(huán)境的物質(zhì)交換必須經(jīng)過細(xì)胞膜。我們曉得，細(xì)胞內(nèi)外的物質(zhì)濃度有很大差異，這與細(xì)胞膜的功能有哪些關(guān)系呢？不同物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸有哪些不同的特征呢？
水是活細(xì)胞中濃度最多的物質(zhì)，讓我們先來剖析水是如何進(jìn)出細(xì)胞的，
水進(jìn)出細(xì)胞的原理
經(jīng)一滴紅墨水滴入一杯清水中，清水很快就弄成了藍(lán)色，這是溶質(zhì)分子在水底擴(kuò)散的結(jié)果，問題闡述中，所展示的路途細(xì)胞膜 邊界的系統(tǒng)ppt，管內(nèi)的液面之所以會(huì)上升，是燒瓶中的溶劑—水分子通過半透膜向漏斗內(nèi)擴(kuò)散的結(jié)果。水份子（或其他溶劑分子）通過半透膜的擴(kuò)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(duì)濃度高的右側(cè)向相對(duì)濃度低的兩側(cè)滲透。
水份子通過細(xì)胞膜進(jìn)出細(xì)胞也是同樣的原理嗎？細(xì)胞膜是否相當(dāng)于一層半透膜呢？
將喂奶植物的紅細(xì)胞裝入不同含量的硝酸鈉氨水中，一段時(shí)間后，紅細(xì)胞將會(huì)發(fā)生以下的變化。
水浸出其他植物細(xì)胞的原理與進(jìn)出紅細(xì)胞的原理是一樣的，都是通過滲透作用。
水又是如何步入動(dòng)物細(xì)胞的呢？
我們曉得，動(dòng)物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與植物細(xì)胞有顯著的區(qū)別。動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞膜外邊有一層細(xì)胞壁。研究表明，對(duì)于水份子來說，細(xì)胞壁是全透性的，即水份子可以自由的通過細(xì)胞壁，細(xì)胞壁的作用主要是保護(hù)和支持細(xì)胞，伸縮性比較小。成熟的動(dòng)物細(xì)胞因?yàn)橹醒胍号輷屨剂思?xì)胞的大部份空間，漿細(xì)胞質(zhì)締結(jié)一層薄膜，所以細(xì)胞內(nèi)的液體環(huán)境主要指的是液泡上面的細(xì)胞液。細(xì)胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)稱為原生質(zhì)層。后文所說的水進(jìn)出細(xì)胞，主要是指水經(jīng)過原生質(zhì)層進(jìn)出液泡。
通過對(duì)“探究動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水”這一實(shí)驗(yàn)中，可以得出動(dòng)物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜，動(dòng)物細(xì)胞也是通過滲透作用，吸水和失水的。當(dāng)細(xì)胞液的含量大于外界堿液的含量時(shí)，細(xì)胞液中的水就透過原生質(zhì)層步入外界氨水中，使細(xì)胞壁和原生質(zhì)層都出現(xiàn)一定的收縮；當(dāng)細(xì)胞不斷是水時(shí)，因?yàn)樵|(zhì)層比細(xì)胞壁的伸縮性大，原生質(zhì)層都會(huì)與細(xì)胞壁漸漸分離開，也就是質(zhì)壁分離。當(dāng)外界水又步入時(shí)，動(dòng)物細(xì)胞都會(huì)復(fù)原。
像水份子這樣，物質(zhì)以擴(kuò)散方法進(jìn)出細(xì)胞，不須要消耗細(xì)胞內(nèi)物理反應(yīng)所釋放的能量，這些物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)倪^程稱作被動(dòng)運(yùn)輸（）。被動(dòng)運(yùn)輸又分為自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散兩類。