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真核生物的细胞质中,除了细胞核通常还有其他膜包被的细胞器。
通常用胞质溶胶(cytosol,或称细胞液)来形容细胞质中除去膜包
被的隔室之外的水状环境。胞质溶胶可以看作是由质膜包围的单一
隔室,并和其内所有细胞器的外表面相接触。我们可以将其看作—
个特化的隔室,它的主要功能是合成蛋白质供自身使用和运入细胞
器。
细胞内的膜有共同的一般结构——脂双层,这和包围细胞的质
膜一样。每种膜含有的脂质种类不同,但一般性质是一样的。正像
质膜的不透过性区分了细胞的内外部一样,细胞器膜的不透过性也
区分了细胞器内部和周围的胞质溶胶。离子溶质不能跨膜自由交换
。这一基本特性使得细胞器能在真核细胞中保持特定的环境(细胞
核由于核孔的存在而成为一个例外)。
大分子和小分子进出膜性隔室是由嵌入膜中的蛋白质控制的(
类似于细胞质膜上控制细胞输入输出的蛋白复合物的作用)。独立
隔室的内部叫做内腔(1岫en),其水状环境和周围胞质溶胶不同。
每种细胞器的内腔里都进行特殊的功能活动。这就要求特定的
蛋白质定位于细胞器内。除了线粒体和叶绿体外(它们能合成自己
的一部分蛋白质),细胞器不能合成蛋白质,蛋白质必须在胞质溶
胶中合成,再输入细胞器。
和细菌的亲缘关系也能从细胞器的增殖方式上看出来。线粒体和叶
绿体的分裂方式很像细菌,都是通过膜内陷造成内部的分裂。分裂
中用到的组件也和细菌的有关系。
细胞核的起源就不那么明显了。可能在真核生物进化的早期,
一个原核细胞吞食了另一个,被吞食细胞接管了结合体(combined
unit)的遗传功能。再一次被赋予了基因表达这种装置的性质,使
得真核细胞和古菌彼此的相关性要高于和细菌的相关性。但是真核
生物也有和细菌相关的基因,大多数是和代谢功能相关的。一种可
能性是真核细胞经融合事件起源,涉及细菌和古菌,两者的基因最
终被整合进由被吞食细胞形成的核。
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