生物体的生命活动主要是以细胞为基本单位进行的。
细胞表面有
细胞膜,它使每个细胞与周围环境隔离开,维持着相对稳定的细胞内部环境,并且具有保护细胞的作用。同时,细胞与周围环境不断地交换与运输物质,主要依靠细胞膜进行。此外,活细胞中的各种代谢活动,都与细胞膜的结构和功能有密切关系。
研究细胞膜的化学组成,大都用
动物细胞、红细胞、神经髓质等作为研究材料。通过对这些细胞膜的化学分析知道,细胞膜主要是一层由磷脂和蛋白质构成的膜。在不同的细胞膜中,磷脂和蛋白质的比例不同。
活细胞不停地进行新陈代谢作用,它必须不断地与周围环境交换物质,物质通过细胞膜进出细胞。离子和小分子物质进出细胞主要通过自由扩散和主动运输等方式,而大分子和颗粒性物质主要通过内吞作用进入细胞。
膜内层观察细胞膜,只有在
电子显微镜下才能真正看到一层厚约80×10-10m的膜。细胞膜具有三个层次,内层和外层,以及中间层。具体来说,在膜的中间是磷脂双分子层,实际上包括两层磷脂分子,这是细胞膜的基本支架,由它支持着许多蛋白质分子。有些蛋白质分子排布在磷脂双分子层的外侧,镶嵌在膜的表层,另一类蛋白质分子,有的嵌插在磷脂双分子层中,有的甚至贯穿在整个
磷脂双分子层中。分布在磷脂双分子层表层的蛋白质分子,与嵌插、贯穿在内的蛋白质分子,是不均匀、不对称的。构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大都是可以流动的,而不是静止的。细胞膜的这种结构特点,对于它完成各种生理功能是非常重要的。在细胞膜的外表,有一层由细胞膜上的蛋白质与多糖结合形成的糖蛋白,叫做糖被。它在细胞生命活动中具有重要的功能。例如,消化道和呼吸道等
表皮细胞表面的糖蛋白有保护和润滑作用,而尤其是糖被对于细胞表面的识别有密切关系。经研究发现,动物细胞表面糖蛋白的识别作用,好比是细胞与细胞之间,或者细胞与其他大分子之间,互相联络用的文字或语言。以前认为细胞的表面仅仅有一层细胞膜而已,现在认识到细胞膜是一个复合的结构体系,并且也是一个多功能体系。据研究知道,细胞表面主要包括:细胞膜、糖被和膜下溶胶层,以及细胞表面的一些特化结构,细胞之间的各种联结结构。关于细胞表面的研究,还需进一步探讨。