问题

人教版生物课本里有一张细胞膜的图片,外侧有糖蛋白,细胞膜内侧有看起来像紫色的须须,请问那是什么?

回答
你描述的细胞膜图片,特别是内侧那些“紫色的须须”,非常具有代表性。在人教版生物课本中,这张图通常是为了展示细胞膜的流动镶嵌模型以及它的一些重要组成部分。你看到的“紫色的须须”,更准确地说,应该是细胞膜内侧的细胞骨架,或者细胞内支持结构的一部分,它们通常与细胞膜紧密相连。

让我们来详细解读一下这张图可能想表达的意思:

1. 细胞膜的流动镶嵌模型:

首先,这张图的核心是为了说明细胞膜是一个动态的、流动的结构,而不是一个僵硬的、固定的屏障。这个模型的核心是磷脂双分子层。你可以想象一下,磷脂分子有一端是亲水的头部(通常是带电荷的磷酸基团),另一端是疏水的尾部(脂肪酸链)。它们在水性环境中会自发地排列成两层,亲水头部朝向细胞内外两侧的水环境,疏水尾部则相互聚集在内部,形成一个疏水区。这个磷脂双分子层就像一片“流动的海洋”。

2. 细胞膜外侧的糖蛋白:

你看到的细胞膜外侧的“糖蛋白”,通常是镶嵌在磷脂双分子层中的蛋白质,并且这些蛋白质的一侧连接着糖链。它们可以发挥多种功能:

细胞识别: 它们就像细胞的“名片”,能够让细胞之间互相识别,比如在免疫系统中,T细胞能识别B细胞表面的糖蛋白从而进行特异性识别。
信号转导: 某些糖蛋白是受体,能够结合特定的信号分子(如激素),并将信号传递到细胞内部,引起细胞相应的反应。
细胞粘附: 糖蛋白也参与细胞之间的连接,使细胞形成组织,并维持组织的结构。

3. 细胞膜内侧的“紫色须须”——细胞骨架:

现在,让我们聚焦在你看到的“紫色须须”上。这些结构是细胞膜内侧的细胞骨架(Cytoskeleton)。虽然课本为了便于理解和突出某些特点,可能会用一些颜色来区分不同的结构,但“紫色”本身并不是细胞骨架的固有颜色,它更多的是一种绘画上的示意。

细胞骨架是一个由蛋白质组成的复杂网络,遍布于细胞质中,并且与细胞膜紧密相连。它就像是细胞的“骨骼”和“肌肉”,赋予细胞形态、支撑结构,并参与许多重要的细胞过程。与细胞膜相关的细胞骨架成分主要包括:

微丝(Microfilaments): 这是最细的细胞骨架纤维,主要由肌动蛋白(Actin)蛋白组成。它们经常排列在细胞膜下方,形成一个网状结构。
作用: 它们是维持细胞形状、细胞运动(如细胞爬行)、胞质环流以及细胞分裂时细胞质分裂的关键。微丝通过与细胞膜上的某些蛋白质结合,能够影响细胞膜的局部形状和动态变化。你看到的“须须”很多时候就是示意这些微丝网络的横截面或侧面。
中间纤维(Intermediate Filaments): 它们比微丝粗,比微管细,由多种蛋白质组成,如角蛋白、波形蛋白等。它们在细胞内形成比较稳定的支撑。
作用: 它们主要提供机械强度,抵抗拉伸应力,维持细胞的整体结构稳定。
微管(Microtubules): 这是最粗的细胞骨架纤维,由微管蛋白(Tubulin)组成。它们通常呈中空管状。
作用: 微管参与维持细胞形状、细胞器运动、物质运输,以及在细胞分裂时形成纺锤体。虽然微管可能不如微丝那样密集地贴合细胞膜,但它们在细胞整体支撑和功能中也起着重要作用。

为什么这些“须须”与细胞膜相连?

细胞膜内侧的细胞骨架与细胞膜的紧密连接至关重要,它们之间通过一系列的膜骨架蛋白(Membraneassociated cytoskeletal proteins)进行连接,比如:

锚定蛋白(Anchoring proteins): 这些蛋白质就像是桥梁,一端连接着细胞膜上的特定蛋白质(如跨膜蛋白),另一端则连接着细胞骨架纤维。
网状蛋白(Network proteins): 例如,在红细胞膜的内侧,就有一层由肌动蛋白和血影蛋白(Spectrin)组成的网状结构,它给细胞膜提供了重要的支撑,使其能够承受血流中的挤压而不破裂。

总结一下,你看到的“紫色的须须”:

它们代表的是细胞膜内侧的细胞骨架,主要是由肌动蛋白微丝组成的网络。这些结构与细胞膜的脂质双分子层以及膜蛋白通过特殊的锚定蛋白相连,共同为细胞膜提供了:

结构支撑: 维持细胞膜的形状和稳定性。
动态调整: 使细胞膜能够进行局部的收缩、伸展,支持细胞运动和变形。
区域划分: 可能帮助将膜上的某些蛋白质“锚定”在特定区域,形成功能性的微区。

所以,这张图不仅仅展示了细胞膜的“磷脂双分子层+蛋白质”的组成,更重要的是强调了细胞膜作为细胞一个动态结构,与细胞内部支持系统——细胞骨架紧密合作,共同维持细胞的生命活动。课本中的“紫色”是为了方便你区分,让你能注意到这个在细胞膜背面同样重要的支撑结构。

网友意见

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教材上那张图里是细胞骨架。细胞骨架可是冷门考点呢(笑)

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