脂质分子与水接触，它们会自动聚合形成特定结构。在这种这种特定结构中，脂质分子 疏水部分靠近、并远离水：亲水部分暴露于水溶液中。这就是脂质双层结构（图2.14）。 一层的脂肪链与另一层的脂肪链接触，而各层的亲水头部则与相应侧的水溶液接触。如 果有其他分子如核酸蛋白质存在，这些分子将被包裹在脂质双层膜中，形成细胞类结构。 在第12章我们将详细讨论脂质和脂质双层结构。 Figure 2.14.Schematic View of a Lipid Bilayer.These structures define the boundaries of cells 在进化的某一阶段，生物合成或其它过程积累了足量的两性分子，这些两性分子将 能够包裹核酸，形成细胞类结构，造成空间区隔。这种空间区隔有很多优点。细胞内的 酶组分不再简单扩散，而是在能够产生这种酶的细胞内催化酶促反应。几乎所有的生物 合成中间体和其它生化物质独有一个或多个带点基团如磷酸或碳酸，它们在事实上协助 了脂质双层膜对这些分子的包装。与非极性分子不同，带点分子不能穿过脂质膜。 2.3.3.空间隔离需要建立离子泵系统 尽管空间隔离有很多优点，但是将核酸和蛋白质包裹在膜内带来了一些复杂性。也 许最显著的变化时渗透。水分子和小的非极性分子能穿过脂质双层膜，但是大分子如核 酸无法穿过脂质膜。渗透压驱使水分子跨膜。没有逆向平衡作用，水的跨膜流动将使细 胞膜破裂（图2.15）。 H2O Figure 2.15.The "Osmotic Crisis."A cell consisting of macromolecules surrounded by a semipermeable membrane will take up water from outside the cell and burst. 渗透：溶剂分子沿浓度梯度方向的跨膜移动导致膜两侧溶质浓度平衡的物理现象。 现代细胞有两种不同的机制来抵抗渗透压。一种机制是引入细胞壁来加固细胞膜。 但是这种精细结构不是在进化短期内就能够建立起来的，因为这种结构需要完包裹细胞 才起作用。另一个机制是依赖于能量的泵。这些泵能够降低胞内的离子浓度，有利于水 分子自胞内像胞外流动，是例子在胞内外的浓度分布显示差异，即例子梯度。适当的离 子梯度能平衡渗透压，将细胞维持在适当体积。第12章我们将详细讨论膜蛋白如离子泵。脂质分子与水接触，它们会自动聚合形成特定结构。在这种这种特定结构中，脂质分子 疏水部分靠近、并远离水；亲水部分暴露于水溶液中。这就是脂质双层结构（图2.14）。 一层的脂肪链与另一层的脂肪链接触，而各层的亲水头部则与相应侧的水溶液接触。如 果有其他分子如核酸蛋白质存在，这些分子将被包裹在脂质双层膜中，形成细胞类结构。 在第12章我们将详细讨论脂质和脂质双层结构。 Figure 2.14. Schematic View of a Lipid Bilayer. These structures define the boundaries of cells. 在进化的某一阶段，生物合成或其它过程积累了足量的两性分子，这些两性分子将 能够包裹核酸，形成细胞类结构，造成空间区隔。这种空间区隔有很多优点。细胞内的 酶组分不再简单扩散，而是在能够产生这种酶的细胞内催化酶促反应。几乎所有的生物 合成中间体和其它生化物质独有一个或多个带点基团如磷酸或碳酸，它们在事实上协助 了脂质双层膜对这些分子的包装。与非极性分子不同，带点分子不能穿过脂质膜。 2.3.3. 空间隔离需要建立离子泵系统 尽管空间隔离有很多优点，但是将核酸和蛋白质包裹在膜内带来了一些复杂性。也 许最显著的变化时渗透。水分子和小的非极性分子能穿过脂质双层膜，但是大分子如核 酸无法穿过脂质膜。渗透压驱使水分子跨膜。没有逆向平衡作用，水的跨膜流动将使细 胞膜破裂（图2.15）。 Figure 2.15. The "Osmotic Crisis." A cell consisting of macromolecules surrounded by a semipermeable membrane will take up water from outside the cell and burst. 渗透：溶剂分子沿浓度梯度方向的跨膜移动导致膜两侧溶质浓度平衡的物理现象。 现代细胞有两种不同的机制来抵抗渗透压。一种机制是引入细胞壁来加固细胞膜。 但是这种精细结构不是在进化短期内就能够建立起来的，因为这种结构需要完包裹细胞 才起作用。另一个机制是依赖于能量的泵。这些泵能够降低胞内的离子浓度，有利于水 分子自胞内像胞外流动，是例子在胞内外的浓度分布显示差异，即例子梯度。适当的离 子梯度能平衡渗透压，将细胞维持在适当体积。第12章我们将详细讨论膜蛋白如离子泵