Return to Video

细胞膜比你想象的还要复杂 - Nazzy Pakpour

  • 0:07 - 0:11
    细胞膜是一种矛盾的组织。
  • 0:11 - 0:17
    这些油性膜比蜘蛛丝还要细百倍，
  • 0:17 - 0:20
    但是足以保护细胞膜内
    脆弱的生命内容物。
  • 0:21 - 0:25
    像水一般的细胞质，
    遗传物质，细胞器
  • 0:25 - 0:28
    以及细胞生存所需要的所有分子。
  • 0:29 - 0:33
    细胞膜是怎样工作的，
    细胞膜的强度又是从何而来呢？
  • 0:34 - 0:37
    首先，细胞膜容易让人联想到
  • 0:37 - 0:39
    气球密闭的外皮，
  • 0:39 - 0:42
    但细胞膜其实是一种更为复杂的组织。
  • 0:43 - 0:45
    事实上，细胞膜一直
    处于不断的变化之中，
  • 0:45 - 0:50
    来回交换各种成分
    来帮助细胞摄入食物，
  • 0:50 - 0:51
    排除废物，
  • 0:51 - 0:54
    让特殊的分子进出，
  • 0:54 - 0:56
    和其他细胞交流，
  • 0:56 - 0:58
    获取四周环境的信息，
  • 0:58 - 0:59
    以及自我修复。
  • 1:01 - 1:05
    细胞膜通过结合各种各样流动的成分
  • 1:05 - 1:08
    得到这样的恢复力、适应性和功能性，
  • 1:08 - 1:12
    生物学家称之为流动镶嵌。
  • 1:13 - 1:15
    流动镶嵌的主要成分
  • 1:15 - 1:18
    是一种被称为磷脂的简单分子。
  • 1:19 - 1:22
    磷脂有一个极性的带电头部，
  • 1:22 - 1:24
    具有亲水性，
  • 1:24 - 1:27
    以及一个非极性的疏水尾部。
  • 1:28 - 1:31
    它们尾尾组合配对
    形成一个双层的结构，
  • 1:31 - 1:37
    厚度仅有5到10纳米，
    延展至整个细胞。
  • 1:37 - 1:40
    磷脂的头部朝内指向细胞质，
  • 1:40 - 1:43
    朝外面对细胞外部的液体
  • 1:43 - 1:46
    夹杂在中间的是磷脂尾部。
  • 1:47 - 1:52
    在体温下，这种双分子层有着
    像植物油一样的密度，
  • 1:52 - 1:55
    镶嵌了许多其他种类的分子，
  • 1:55 - 1:56
    包括蛋白质，
  • 1:56 - 1:57
    糖类，
  • 1:57 - 1:59
    和胆固醇。
  • 2:00 - 2:03
    胆固醇帮助保持细胞膜适当的流动性。
  • 2:03 - 2:07
    它也有助于调节细胞间的交流。
  • 2:08 - 2:09
    有时候，细胞通过
  • 2:09 - 2:13
    释放和捕捉化学物质和蛋白质交流。
  • 2:13 - 2:15
    释放蛋白质很简单，
  • 2:15 - 2:18
    捕获蛋白质则更加复杂。
  • 2:18 - 2:23
    这一过程被称为细胞内吞作用，
  • 2:23 - 2:26
    是指部分细胞膜吞没物质
  • 2:26 - 2:29
    并以囊泡的形式
    将这些物质运输至细胞内。
  • 2:30 - 2:32
    一旦囊泡内容物被释放出来，
  • 2:32 - 2:36
    囊泡会被回收并返回细胞膜。
  • 2:37 - 2:41
    蛋白质是流动镶嵌中最为复杂的成分。
  • 2:42 - 2:43
    它们的主要工作之一
  • 2:43 - 2:47
    是确保正确的分子进出细胞。
  • 2:48 - 2:50
    非极性的分子， 比如氧，
  • 2:50 - 2:52
    二氧化碳，
  • 2:52 - 2:53
    和部分维生素
  • 2:53 - 2:56
    可以轻松穿过磷脂双分子层。
  • 2:57 - 3:01
    但是极性的荷电分子则
    无法通过脂质内层。
  • 3:02 - 3:07
    跨膜蛋白会横跨双分子层创造通路，
  • 3:07 - 3:11
    让钠和钾离子之类的特定的分子通过。
  • 3:12 - 3:15
    漂浮在双分子层内侧的周边蛋白质
  • 3:15 - 3:19
    帮助将细胞膜固定到细胞内部支架。
  • 3:20 - 3:24
    细胞膜内的其他蛋白质可以帮助
    融合两个不同的双分子层。
  • 3:25 - 3:29
    这可以为我们带来好处，
    比如当精子使卵子受精。
  • 3:29 - 3:33
    但是这也会伤害我们，
    比如病毒进入细胞的时候。
  • 3:34 - 3:38
    同时，部分蛋白质
    会在流动镶嵌中移动。
  • 3:38 - 3:42
    这些共同组成了
    可以承担特殊任务的复合体。
  • 3:42 - 3:47
    例如，一个复合体也许会
    激活我们的免疫系统细胞，
  • 3:47 - 3:49
    在工作完成时就会分离。
  • 3:50 - 3:53
    细胞膜也是人类和所有入侵物
  • 3:53 - 3:56
    持续战争的战场。
  • 3:57 - 4:00
    事实上，一些我们所知道的
    最具毒性的物质
  • 4:00 - 4:04
    是由传染性的细菌制造的
    能引起细胞膜破裂的蛋白质。
  • 4:06 - 4:10
    这些成孔毒素会在
    细胞膜上穿出巨大的洞，
  • 4:10 - 4:12
    导致细胞内容物泄漏。
  • 4:13 - 4:17
    科学家正致力研究
    抵御这些毒素的方法，
  • 4:17 - 4:18
    比如运用纳米海绵，
  • 4:18 - 4:23
    通过吸取破坏细胞膜的有毒物质
    来保护我们的细胞。
  • 4:24 - 4:28
    流动镶嵌使得生命成为可能。
  • 4:29 - 4:32
    没有细胞膜，细胞就无法形成，
  • 4:32 - 4:35
    而没有细胞，就不会有细菌，
  • 4:35 - 4:36
    没有寄生虫，
  • 4:36 - 4:38
    没有霉菌，
  • 4:38 - 4:39
    没有动物，
  • 4:39 - 4:40
    也不会有我们的存在。
Title:
细胞膜比你想象的还要复杂 - Nazzy Pakpour
Description:

查看TED-Ed的Tumblr：http://teded.tumblr.com/

观看完整课程：https://ed.ted.com/lessons/cell-membranes-are-way-more-complicated-than-you-think-nazzy-pakpour

细胞膜是一种矛盾的组织。这些油性的膜比蜘蛛丝还要细百倍，但是足以保护细胞膜内脆弱的生命内容物：像水一般的细胞浆、遗传物质、细胞器以及细胞生存所需要的所有分子。细胞膜是怎样工作的呢？细胞膜的强度从何而来呢？ Nazzy Pakpour研究了细胞膜的秘密。

授课：Nazzy Pakpour，动画制作：Zedem Media
more » « less
Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
05:21

Chinese, Simplified subtitles

Revisions

Our website uses cookies for analysis purposes.