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生化活性的定位（Locus for biochemical activities）
膜提供一种方式使细胞内进行的各种生命活 动（cellular activities）有组织地有序地进行。细胞 内膜提供细胞伸延着的网络或支架，把参与反应的 多个元件有序地定位安置，以便于相互作用在正确 的时间，正确的位点上高效地进行。细胞那些举足 轻重的级联酶反应机构大多与各种膜相连系。
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第二部分 膜与细胞生物物理
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第五章 生物膜的结构和功能
生物膜是所有细胞的共同特征。（病毒不是由 细胞，无膜）
{ { 生物膜系统
细胞质膜 内膜系统
内质网和高尔基体 溶酶体和囊泡
核被膜
线粒体膜和叶绿体膜
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§5.1 生物膜功能的概述
1. 区间化 2. 物质通透和运输的调节 3. 对细胞外信号的响应 4. 细胞间的相互作用 5. 生化活性的定位 6. 能量转化
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区间化（compartmentalization）
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生物膜是连续、环闭的薄壳体。质膜（plasma membrane）把整个细胞包裹（enclose）起来，核膜 和细胞内膜系统（nuclear 和 cytoplasmic membrane） 以及线粒体、叶绿体膜等把细胞分隔成一个个相对 独立的区间（internal cellular spaces）。在这些分隔 开来的区间中，分别实施着不同类型的特异性活力 （activity），使多种活性作用相互干扰减少到最低。 这种区域化作用非常重要，因为这些区间都充满了 液体，如果不同空间的内容物发生混合将是灾难性 的。这也是真核细胞较之原核细胞的巨大进步。另 外，各种类型的细胞和不同的细胞器都具有与其功 能相适应的形状和机械强度，这在很大程度上也依 赖于相应的膜的组成和结构。
例如在膜上产生的信号能够指示细胞，合成更多的糖
元；为细胞分裂作准备；向高浓度颗粒性食物运动；
从胞内钙库向胞浆或胞外释放钙离子；或者向细胞下
达自杀的指令。
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细胞间的相互作用（intercellular interaction）
多细胞生物是由许多不同类型的细胞组成，细胞 之间要求形成和维持特殊的联系以协调工作，执行整 体功能。在活细胞的外缘通过质膜介导多种细胞间的 相互作用，如细胞间的识别、粘附和交流物质与信息。
输运机制（transporting solutes），把物质从膜的一侧
输运到另一侧，不仅允许离子或其它小分子物质顺着
电化学梯度输运，而且往往能从低浓度的一侧把物质
跨膜输运到浓度高很多的另一侧。膜完备的输运机制
使细胞得以积累必需的营养物质，提供其代谢的燃料
和建造新的分子。
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还有一类重要的细胞跨膜物质输运方式即膜 泡输运（vesicle transport）， 被输运的物质选择性 或非选择性地被包裹于囊泡中，并循着一定的路 径，输运于细胞器之间或细胞器与质膜之间，实 施 内 吞 （ endocytosis ） 或 外 排 （ exocytosis ） 过 程 。
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能量转换（Energy conversion）
细胞或机体都是一个开放系统，存在一系列能量 转换机制，膜在细胞的能量转换中起着重要作用。光 合作用中发生着最大量的能量转换，太阳光能由膜结 合的色素吸收并转换为以碳氢化合物形式储存的化学 能。膜还涉及从碳氢化合物或脂肪到ATP的能量转换。 在真核细胞中，执行这些能量转换的机构是叶绿体膜 和线粒体膜。另外，当膜维持着某些特异离子或溶质 跨越膜两侧表面的浓度差时，能量即储蓄于它的跨膜 电化学梯度中，膜就成为储存能量的场所（Site of energy storage）或者成为“能势膜”（energized membranes）。如同储蓄于电池中的能量一样，这些能 量反过来用于驱动细胞的许多重要活性。
子通道蛋白或感受器蛋白能感应外部电信号外，膜上
受体能结合具有互补结构的特异分子或配体，不同类
型的细胞具有带着不同类型受体的膜，对环境中的不
同配体能够予以识别和响应。在这方面，研究最多的
配体分子是激素、生长因子和神经递质，它们能与质
膜结合而不透过质膜。质膜上的受体与外部配体相互
作用使膜产生新的信号，以刺激或抑制细胞内部活力。
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对细胞外信号的响应
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质膜在细胞对外部刺激的级联响应中起关键作用，
即信号传递、放大与转换作用（signal transduction and
signal amplification and conversion ），除了膜上某些离
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物质通透和输运(transpor防止细胞与环境之间以及细胞内各
区间之间的物质自由混合，另一方面又为各个区间的
有控制的交流或通讯提供了手段，质膜提供的是一种
选择性通透的屏障，保证适宜的物质从外环境进入细
胞质而排除不适宜物质的进入。质膜具有多种生理性
凭借膜的选择性通透性和多种输运机制，各 种离子在膜两侧形成离子浓度梯度并造成跨膜电 位 差 （ electric potential difference across membrane）。膜的这种能力不仅对于可兴奋细胞 （excitable cells）如神经肌肉细胞是至关重要的， 而且在所有细胞对环境的响应中也起重要作用。 实际上各种细胞器的生物膜都存在可以调节物质 跨膜运动的调节机制。
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其他
机械强度、绝缘、细胞运动
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