举例说明细胞中膜的重要性和各项功能。为什么说生物膜系统是最重要的物质与能量代谢场所?
生物膜的重要性表现在以下几个方面:
(1) 界膜和区室化:胞膜最重要的作用就是勾划了细胞的边界,并且在细胞质中划分了许多以膜包被的区室。
(2) 信息处理:常用质膜中的受体蛋白从环境中接收化学和电信号。细胞质膜中具有各种不
同的受体,能够识别并结合特异的配体,产生一种新的信号激活或抑制细胞内的某些反应。如细胞通过质膜受体接收的信号决定对糖原的合成或分解。膜受体接收的某些信号则与细胞分裂有关。
(3) 能量转化:细胞膜的另一个重要功能是参与细胞的能量转换。例如叶绿体利用类囊体膜
上的结合蛋白进行光能的捕获和转换,最后将光能转换成化学能贮存在糖类中。同样,膜也能够将化学能转换成可直接利用的高能化合物ATP, 这是线粒体的主要功能。
(4) 调节运输:膜为两侧的分子交换提供了一个屏障,一方面可以让某些物质"自由通透",另 一方面又作为某些物质出入细胞的障碍。
(5)
功能区室化:细胞膜的另一个重要的功能就是通过形成膜结合细胞器,使细胞内的功能区室化。例如细胞质中的内质网、高尔基体等膜结合细胞器的基本功能是参与蛋白质的合
成、加工和运输;而溶酶体的功能是起消化作用,与分解相关的酶主要集中在溶酶体。又如线粒体的内膜主要功能是进行氧化磷酸化,与该功能有关的酶和蛋白复合体集中排列在线粒体内膜上。另一个细胞器叶绿体的类囊体是光合作用的光反应场所,所以在类囊体膜中聚集着与光能捕获、电子传递和光合磷酸化相关的功能蛋白和酶。
(6) 参与细胞间的相互作用:在多细胞的生物中,细胞通过质膜进行多种细胞间的相互作用,
包括细胞识别、细胞粘着、细胞连接等。如动物细胞可通过间隙连接,植物细胞则通过胞 间连丝进行相邻细胞间的通讯,这种通讯包括代谢偶联和电化学变化。
生物膜的这些基本功能也是生命活动的基本特征,没有膜的这些功能,细胞不能形成,细胞的生命活动就会停止。
