細胞內膜
2024-10-11 01:50:03
作者: 特倫斯·艾倫
細胞內的膜結構同樣發揮著重要的作用,其原因包括兩方面內容:第一,可為化學反應的進行提供附著表面;第二,可在細胞內創造出獨立的區域,以供化學反應進行,從而避免各反應間相互干擾。在細菌中,質膜的內表面決定了細胞內各種物質的位置,並為特定物質提供附著點。如果將細胞比喻成一座工廠,那麼細胞內膜則為細胞生產的各個環節提供工作檯、地板、天花板以及牆壁,而細胞核則作為中心區的辦公室,存儲著各種信息。細菌等小型細胞通常呈杆狀,其質膜內側可在細胞內部提供較大的表面區域,因此,任何需要固定的物質均可「掛」在質膜內側上。也正因如此,細菌及其他原核生物通常只含有數量極少的細胞內膜,甚至存在內膜缺失。如前所述,真核細胞的內部體積可達到細菌的1000倍,因此需要一個更為龐大的內膜系統,其總面積約為質膜的100倍。細胞內生物化學活動的間隔分離十分必要,否則正在進行的數百種化學反應會發生嚴重的相互干擾。而缺乏內膜系統的原核生物則主要通過將特定酶聚集形成多蛋白複合物來解決這一問題(在某種程度上真核生物也同樣需要這一途徑)。多蛋白複合物可以在細胞內作為游離物質發揮功能。對於真核生物而言,它們將不同的代謝過程限制於不同的被膜區域內。真核細胞的主要內膜系統是內質網,它在細胞內構建了一個龐大的網絡。在細胞膜內,除細胞核之外的所有物質統稱為細胞質(如圖5a、5b所示)。細胞質基質是溶解於水中的複雜混合物,如同一碗非常擁擠的「分子湯羹」,細胞內所有物質均被細胞質基質所包圍。
圖5 細胞內膜及其結構
a.核膜將細胞核與細胞質間隔開,細胞質中含有包括線粒體與內質網在內的其他細胞器;b.一個被附著在內質網表面的螺旋狀多聚核糖體所包圍的線粒體;c.核孔複合體(箭頭所指位置);d.高爾基體由大量的膜堆疊而成