關於細胞構造{細胞膜.中心粒}的問題~~

1.細胞膜是由雙層磷脂質+蛋白質+少量醣類組成的
那麼分子的進出是透過蛋白質?還是透過雙層磷脂質? 分子若是透過雙層磷脂質進出的話...那麼脂溶性分子要如何通過雙層磷脂質的外側---也就是親水性的磷酸呢?
要看物質的"極性"!(水溶性或脂溶性)
水溶性物質大多得透過蛋白質。脂溶性物質則是通過雙層磷脂 !
脂溶性物質如何通過磷脂 ?這必須先了解，脂溶性物質在水中的狀態!脂溶性成份不能溶於水，因此必須藉著"極性脂質"(如磷脂)共組成脂雙層或micelle或emulsion的結構，再和磷脂融合!(中文請自譯)，如此自然可通過!

2.關於中心粒...中心體是由2個中心粒+周圍濃稠的細胞質所組成
有些版本的教科書說:中心粒是動物細胞及低等植物所特有 但高等植物卻缺乏中心粒 而具有中心體? 後面2句好矛盾阿!!究竟是為啥麼呢??
你是高中學生嗎?哪一個版本曾說植物有中心體?
應該是植物界生物細胞有紡錘絲(體)但無中心粒、無中心體吧?
若仍有疑問請再確認提出!

2008-10-04 01:05:11 補充：
給下面的朋友：
您所貼：高分子必須先經過分解才能進入細胞
並非事實！
１．脂肪（脂溶性物質）可直接融入細胞膜而進入細胞！（因為細胞膜也是脂質！）
２．高分子物質不需分解亦可由”胞吞”或”胞飲”方式進入細胞！
您所貼：脂肪必须ATP酶分解成脂肪酸和甘油
完全不對！
分解脂肪的酵素是：脂肪酶！

2008-10-04 01:10:49 補充：
給下面的朋友：
您所貼：和低等植物細胞，如藻類（紅藻除外）、蘚類和蕨類等細胞。
敘述有誤！
現今分類（五界）已將藻類歸為”原生生物界”，不是”植物界”！
（藍綠藻歸為”原核生物界”）

2008-10-04 01:14:28 補充：
給下面的朋友：
您所貼：成對的中心粒經常是彼此成直角排列的，兩者之間有時相距l1m以上
相距l1m以上？天方夜譚！

2008-10-04 01:20:48 補充：
給下面的朋友：
您所貼：見於絕大多數動物細胞和某些低等植物細胞（如衣藻、團藻等藻類植物）
敘述有誤！
現今分類（五界）已將藻類歸為”原生生物界”，不是”植物界”！
（藍綠藻歸為”原核生物界”）

2008-10-07 08:15:08 補充：
很高興提問或解答朋友回應討論!最厭惡的就是明明有人提出質疑但視若無睹!甚至將錯就錯!
就此提問，我覺得(這可能是一種職業病)應該是高中生所提的生物疑問，應該要直接而確定的說明緣由!貼一堆不符程度又與提問不大相關的資料是不理想的!(我不是不能，只不屑為之!)
所以
"在胞飲作用的溶酶體尚未將捕捉到的高分子完全分解之前. 只是用濾泡暫時把它包圍住. 還是要完成分解之後才能進入細胞."
這句話在高中程度不合理!高中課本將胞飲或吞噬視為"大分子"進入細胞的一種方式!(如假包換)
更何況如果敘述成立，細胞中的所有"有膜胞器"，都在胞外了?

2008-10-07 08:23:14 補充：
"脂肪酸和甘油都是低階的脂肪可以通過細胞膜的雙層磷脂自由擴散的. 但高階的脂肪 (如豬油. 澱粉粉) 則由”胞飲”方式將高分子暫時捕獲."
亦不合理!
是實上細胞膜就是磷脂，也算是您說的"高階"脂質!是實上胞外的脂質可
溶解至膜中，再進入細胞!
還有，"澱粉粉"是何物?是脂肪?

2008-10-07 08:36:59 補充：
"但原先很多物種的名詞並沒有更改過來. 因此實際的分類和名稱由所不同"
這指的是"俗名"!
"植物"是分類名稱!如今"藍綠藻"不應歸為"植物"!(其他藻類亦同)

"成對的中心粒經常是彼此成直角排列的，兩者之間有時相距l1m以上. " 這確實是天大的錯誤.感謝馬克學友的指正讓我能夠有機會及時更正避免錯誤知識的傳播. 我檢查存檔的文件卻是正確的. 文件中是11 µm.( 微米 ) 可能是字型無法顯示所造成在回答中的錯誤. 微米是長度單位，符號µm。"
我想您的文件還是錯的!

2008-10-07 08:37:10 補充：
成對的中心粒經常是彼此成直角排列的!
一般動物細胞直徑約15u(大學普生教科書)，"中心粒"是無法分離的!(是"中心體"移至細胞兩端!)不可能中心粒相距11u以上!
我認為您把中心體的距離看成中心粒的距離了!

2008-10-07 08:41:27 補充：
您所貼：脂肪必须ATP酶分解成脂肪酸和甘油
完全不對！
分解脂肪的酵素是：脂肪酶！

細胞膜
又稱原生質膜，為細胞結構中分隔細胞內、外不同介質和組成成份的介面。原生質膜普遍認為由磷脂質雙層分子作為基本單位重複而成，其上鑲嵌有各種類型的膜蛋白以及與膜蛋白結合的糖和糖脂。原生質膜是細胞與周圍環境和細胞與細胞間進行物質交換和資訊傳遞的重要通道。原生質膜通過其上的孔隙和跨膜蛋白的某些性質，達到有選擇性的，可調控的物質運輸作用
自由擴散
通常我們將物質的分為水溶性或脂溶性兩種極性. 水溶性物質大多得透過蛋白質所形成的離子通道進入細胞膜。脂溶性物質則是通過雙層磷脂 ! 這是因為細胞膜主要由磷脂和蛋白質構成，而構成細胞膜的骨架——磷脂雙分子層占大部分，因此與磷脂互溶的物質. 如脂肪酸，維生素A、D、E、K等通過細胞膜的方式都是自由擴散。
高分子必須先經過分解才能進入細胞
例如: 脂肪是不能直接通过细胞膜的，必须ATP酶分解成脂肪酸和甘油，脂肪酸和甘油都是自由扩散的. 丹麥籍的學者斯 寇 教授在 1957 年，首次在神經細胞膜上尋找分解 ATP 的酵素，而且證明這個分解 ATP 酵素與鈉離子、鉀離子進出細胞的功能有密切關係。
波亦爾教授在 1940 年及 1950 年代，已經知道在擔任細胞呼吸作用的粒線體及植物光合作用中的葉綠體有大量的 ATP 形成，在1960 年時一位美國著名的科學家瑞克 (Efraim Racker, 1913～1991) 從粒線體中分離出合成ATP 的酵素，當時稱該酵素為 F 0F 1A TPase，現在稱為ATP synthase（ATP 合成）。在1961 年米契爾 (Peter Mitchell) 為了解釋 ATP 的合成機制，提出化學滲透壓的假說 (Chemiosmotic hypothesis) ，並且於 1978 年得到諾貝爾獎，此學說是說明當細胞呼吸促使粒線體內外氫離子濃度的不同（外稀內濃），而藉著氫離子流經粒線體膜上的 ATP synthase，ATP 就被合成。此學說雖然對 ATP 合成的機制有很大的貢獻，
利用電荷防止質子 H+ 流出的水通道
早在19世紀中葉，人們就知道細胞一定有一個管道讓水與鹽類流通。在 1950 年代中期，發現有一個只能讓水分子迅速進出細胞的通道存在，在這之後的三十年間，透過詳細的研究，結論是一定有某種選擇性的過濾裝置能阻斷離子通過細胞膜，但卻能讓中性的水分子自由通過，而且每秒鐘有成千上萬的水分子通過一個單一的通道！
雖然知道這些，但一直等到 1992 年都尚無人能指出這個分子機器到底長相如何；換言之，就是能找到一個或多個蛋白質所構成的真正通道。在 1980 年代中期，Peter Agre 研究紅血球細胞上的各種細胞膜蛋白質(插在細胞膜上)，他也在腎臟中發現一個同類型的蛋白質，在解開了這個蛋白質的序列以及相對應的 DNA 序列之後，他體認到這一定就是在他之前的眾多學者所搜尋的那個蛋白質：細胞的水通道。
在 2000 年，Agre 發表了一個水通道的模型，描繪出一個水通道為何它只讓水通過而不讓其他的分子或離子放行？但是卻不允許質子(H+)滲漏的，這點非常重要，因為細胞就是靠著內外質子濃度的差異來維持細胞能量儲存的系統。
這是因為水通道中帶有正電荷，水分子必須順著由構成通道壁的原子所形成的電場方向，鑽過一個狹窄的通道，質子(或應稱之為 oxonium 離子，H3O+)將會在中途因為其所帶的正電荷而被驅逐。這可避免質子的滲漏。對於電荷的選擇性是這個通道的主要功能特性，

2008-09-29 17:13:19 補充：
離子通道-利用膜蛋白中的氧原子取代原來因為溶於水而包覆在離子外層的水分子. 不同的離子其周圍所圍繞的氧原子之位置不同. 因此要進行取代的過程中需要耗費不同的能量. 因此氧原子的位置越容易被取代的離子就越容易通過該種特定的離子通道
但是大多數帶有離子特性的物質就沒有辦法用水通道方式進出細胞. 而必須通過細胞膜上特定的離子通道. (有關於離子通道的研究仍然是延伸於搜尋水通道所累積出來的技術)

2008-09-29 17:13:53 補充：
離子也能夠通過細胞膜. 並且維持細胞內外的濃度差. 應該也有某些特定的離子通道存在.第一個研究這個問題的物理化學家奧斯華(Wilhelm Ostwald, 1909 年諾貝爾化學獎)在1890年就認為在活體組織中所量到的電流訊號，應該是來自於離子透過細胞的進出，這個電化學的想法很快的廣為接受。

2008-09-29 17:14:03 補充：
1920 年代，又興起了一種看法，認為有某種狹窄的離子通道存在，有兩位英國的學者 Alan Hodgkin 與 Andrew Huxley 在 1950 年代初期得到了一項重大的突破，因此得到了 1963 年的諾貝爾醫學獎，他們的研究顯示，透過神經細胞膜的離子傳輸，所產生的訊號可透過一個個神經細胞，以接力賽的方式傳遞，這些反應裡面最主要的角色就是鈉離子(Na+)與鉀離子(K+)。

2008-09-29 17:14:32 補充：
這也就是說，早在 50 年前就已經充分瞭解了離子通道的主要功能，這些通道必須選擇性的只讓一種離子通過，同樣的這些通道也必須有能力打開、關閉或只讓離子往一個方向流動。然而這個分子機器到底真正是如何運作的，卻長久以來一直是個謎團。
在 1970年代的研究就已顯示，離子通道只能讓某些離子通過，是因為它裝有某種“離子過濾器”。特別有趣的是，雖然鈉離子比鉀離子要小，卻發現有一種通道只能讓鉀離子通過，卻不會讓鈉離子通過。猜測這可能是由於蛋白質中的氧原子們扮演了一個重要的“取代角色”，取代了原先溶於水中的鉀離子周圍所包的水分子層，當鉀離子要進入通道中，必須先脫離這個水層的包圍。

2008-09-29 17:16:40 補充：
在 1998 年 MacKinnon 所決定的第一個高解析度的離子通道(過濾器) 結構稱為 KcsA，在通道前被水包圍著的離子，在過濾器之中的離子，以及離開過濾器的離子，水是如何的來迎接它們。 MacKinnon 也能解釋為何是鉀離子而非鈉離子被允許通過此過濾器，說穿了，這主要是由於鉀離子在過濾器中，周圍所圍繞的氧原子之位置，與在外面被水分子包圍著時，水分子的氧原子之位置是相同的，但是對較小的鈉離子而言，它在過濾器中與氧原子的相對位置，就無法與在水中時一樣，因此就較喜歡留在水中(因為有較佳的水合能)。這種能讓鉀離子脫離水層，通過通道而且不損失能量的做法，屬於一種所謂選擇性催化的離子傳輸。

2008-09-29 17:17:02 補充：
細胞也需要能控制通道的開啟與關閉， MacKinnon 也說明瞭這是藉著一個通道下方的閘門，這個閘門可開啟或關閉一個分子“感知器”，這個感知器就在門的附近。不同的感知器會回應於不同的訊號，例如，鈣離子濃度的增加，或一個細胞膜兩邊的電壓差異，或與某種訊息分子的螫合，藉著不同的感知器與離子通道的連接，大自然創造了能回應於眾多不同訊號而開啟自如讓各種離子在受到控制的情況下通過特定的通道。

2008-09-29 17:18:28 補充：
中心體：（centrosome）
中心粒存在於絕大多數動物細胞（無纖毛或鞭毛的原生動物除外）和低等植物細胞，如藻類（紅藻除外）、蘚類和蕨類等細胞。高等的種子植物細胞中沒有中心粒存在。
中心體一直就被用來作為細胞對稱性的基點，即細胞核的中心點與中心體的連線，成為細胞軸（圓形細胞如白血球、卵細胞並無固定細胞軸）。在分泌性的上皮細胞中，通常位在細胞核上方的細胞質中，部分被高氏體所包圍著。此種胞器的位置，在此類細胞中決定了細胞的極性與分泌的方向。

2008-09-29 17:20:20 補充：
中心體在光學顯微鏡下看到的是一個顆粒狀的結構.通常位於細胞核的一側.雙套細胞通常都有一對中心粒，但在多套細胞中，則每一套染色體就有一對中心粒，是故在骨髓中的巨核球（megakaryocytes）或是硬骨中的多核細胞，中心粒約有30組以上。其主要構造為:
中心粒centriole
是由微管構成的圓簡狀小體，直徑約0.15～0.2微米，長度隨細胞類型而異，一般長約0.5微米。在電子顯微鏡下，每一中心粒是由9組徑向成45度傾斜排列的三聯體a、b、c三根井列微管所組成，

2008-09-29 17:21:01 補充：
兩個中心粒centriole構成中心體的核心
中心粒在光學顯微鏡下通常以兩個一對互相垂直形成"L"形排列、
成對的中心粒經常是彼此成直角排列的，兩者之間有時相距l1m以上，其間尚未找到有任何連接物質，然其垂直關係仍可維持不變。負責此種關係的本質至今不明。正常細胞中偶爾也可找到彼此呈直角排列的兩個中心粒的分離，但在惡性腫瘤的細胞中則極為常見。成對的中心粒合稱為雙粒體(diplosome），
周邊細胞質
其周圍一團透明的電子密度高的無定形的中心粒周圍物質所組成。在這團細胞質中存在著許多中心粒隨體. 這個細胞質所形成的球形透明區，與雙粒體(diplosome），二者合為中心體。

2008-09-29 17:26:27 補充：
中心粒移動位置與功能的關係
中心體通常位於細胞核附近. 於細胞有絲分裂時會移往細胞兩側的極區中心，
其功能與分裂細胞之蛋白微管所構成的紡錘絲的形成有關。其程序為:
中心粒外出現由濃密物質組成的前中心粒
當細胞進入S期，DNA開始複製時，中心粒本身不會縱分裂，亦不會橫分裂為二，新中心粒係在近中心粒的端部沿與其長軸垂直的方向，開始形成一個環形結構，係一輪狀的濃密物質，直徑與成熟的中心粒相同稱為前中心粒。但新舊之間有一狹窄的區域. 新中心粒開始生長的點，稱為前中心粒，

2008-09-29 17:26:59 補充：
前中心粒成長為子代中心粒
隨著有絲分裂過程的進展，前中心粒在其背離舊中心粒面逐漸添加物質而變長，內部亦開始形成三元微管。前中心粒逐漸延長和成熟，成為小圓筒狀，稱為子代中心粒，成長中的新中心粒始終維持垂直於原來的中心粒。
兩組中心粒移到中心體兩極位置
複製完成後，原來雙粒體中的每一個中心粒，帶著新合成的中心粒彼此分開，分別向中心體分裂軸的兩個極區移動。

2008-09-29 17:27:36 補充：
染色體著絲
核膜完全消失不見，每個染色體上的著絲點分別生長附著出以微管蛋白環狀的γ球蛋白複合體為範本核化的微管、微管先生成出（-）極，然後開始生長，因此中心體周圍的微管（-）極指向中心體，（+）級遠離中心體。
著絲點受其兩極拉力開始上下移動，最後兩極拉力達到均衡，著絲點均排列於細胞中央的赤道板上。染色體的清晰度達到最高點。
移向細胞分裂兩端形成紡錘狀的結構
每個著絲點分裂成兩個，構成每個染色體的兩條姐妹染色單體彼此分開，成為兩條形狀、大小相同的染色體，在蛋白微管的牽引下向分別兩極移動。細胞內的染色體在這個時期暫時加倍。蛋白微管在細胞向兩側分裂的過程中構成一種紡錘型的動態結構.

2008-09-29 17:28:19 補充：
從中心體衛星所產生的蛋白微管形成紡綞結構. 且兩極各有一個以一對中心粒為核心的蛋白微管成長形成的星體，見於絕大多數動物細胞和某些低等植物細胞（如衣藻、團藻等藻類植物）。又被稱為星射線. 或星形絲. 又被稱為有星紡綞體.
高等植物沒有中心粒. 其構造與高等植物的無星紡錘體不同。但是仍然會從細胞的兩端產生蛋白微管. 其功能與動物細胞的蛋白微管功能相同. 甚至於連型狀都相同. 所形成的紡綞結構兩極無星體，因為只有紡綞狀的結構. 又被稱為無星紡綞體. 也直接被稱為紡錘體.

2008-09-29 17:29:17 補充：
所以我們通常說. 高等動物和低等植物有星射線. 高等植物有紡錘體. 也都是以紡錘構造. 只是形成原因與兩端的星狀特徵不同.其實兩種都是蛋白微管. 因此有些書籍把這兩種蛋白維管都稱為紡錘絲.
細胞分裂結束
染色體到達兩極後，開始解螺旋成為細長盤曲的染色質。同時，核膜、核仁重現。核膜把染色質包裹，出現兩個新細胞核。紡錘絲消失，細胞質開始分裂。植物細胞的赤道板位置上出現細胞板，並由中向兩邊擴散形成細胞壁，一個細胞分裂為兩個細胞；動物細胞的細胞膜從中央凹陷，把細胞質縊裂成為兩部分。分裂期至此結束。

2008-10-04 09:21:36 補充：
謝謝馬克學友的指點:
脂肪酸和甘油都是低階的脂肪可以通過細胞膜的雙層磷脂自由擴散的. 但高階的脂肪 (如豬油. 澱粉粉) 則由”胞飲”方式將高分子暫時捕獲.
例如變形蟲，並從細胞表面形成許多偽足。繼而從這些偽足的前端形成面向細胞內的凹陷，凹陷前端進一步縊縮斷離而形成濾泡（胞飲液泡）。再由高爾基體將溶酶體分到不同的濾泡中去。通常這些濾泡與溶酶體融合在一起，將內容物消化後，攝入細胞質內。

2008-10-04 09:22:31 補充：
胞飲作用是細胞攝取物質的方法，其機理本質上與吞噬作用相同。由於電子顯微鏡的發展，現已知道胞飲作用並不僅限於變形蟲及動物培養細胞等游離細胞，也廣泛地見於動物組織細胞. 例如，在構成毛細管壁的上皮細胞中，可見有直徑約60奈米的小泡存在於靠近細胞的內腔側及基部側的細胞膜部分，以及內部的細胞質中。由此可見，在細胞一側的由胞飲作用所生成的小泡與對側的細胞膜融合，在血液與組織液之間通過毛細管壁可進行物質的輸送。這種在電子顯微鏡水準所見到的胞飲作用特稱為微胞飲作用（micropinocytosis）。

2008-10-04 09:22:38 補充：
換言之. 在胞飲作用的溶酶體尚未將捕捉到的高分子完全分解之前. 只是用濾泡暫時把它包圍住. 還是要完成分解之後才能進入細胞.

2008-10-04 09:23:47 補充：
有關五界系統(Five-kingdom system)
1969年，康乃爾大學的Robert H.Whittaker 依生物的細胞構造及其穫得營養的方式，而提出了五界系統(Five-kingdom system)：原核生物界(Monera)，原生生物界(Protista)、植物界(Plantae)、菌物界(Myceteae)和動物界(Animalia)。這當然是生物研究的一大發展. 不過學術界雖然有了突破性的發展. 但原先很多物種的名詞並沒有更改過來. 因此實際的分類和名稱由所不同.

2008-10-04 09:24:41 補充：
例如: 藍綠藻原先被認為是植物. 但新的分類屬於細菌. 而所有的細菌都被分類為原核生物.真菌. 原本被認定為是菌物. 但現在則被認定是原生生物.
因此: 名稱的認定本來就出現這種麻煩. 藍綠藻應該正式更名為藍綠菌. 雖然有人這樣使用. 可是將近四十年絕大多數的文件仍然稱它為藍綠藻. 大部分的科普書籍仍然說藍綠藻這種藻類是原核生物.
再例如: 中文之中細菌與菌物仍然使用同一個字. 也往往造成很大的困擾. 或許用 “蕈” 就可以避免. 不過這不是我們能決定的. 也期望生物學界能夠整理出更容易讓人理解的分類名稱. 以免通俗用法和專業的名稱有太大的差距. 這是我們學生物的人值得努力的方向.

2008-10-04 09:25:31 補充：
" 成對的中心粒經常是彼此成直角排列的，兩者之間有時相距l1m以上. " 這確實是天大的錯誤.感謝馬克學友的指正讓我能夠有機會及時更正避免錯誤知識的傳播.
我檢查存檔的文件卻是正確的. 文件中是11 µm.( 微米 ) 可能是字型無法顯示所造成在回答中的錯誤. 微米是長度單位，符號µm。1微米相當於1米的一百萬分之一（µ此即為“微”的字義）。
中心粒用什麼機制讓新生成的中心粒在不與自己連接的情況下保持一段距離並且維持直角排列. 到今天仍然還在未知的研究階段. 但是已知不正常的細胞與其中心粒的距離可能有所關連.

2008-10-04 09:47:25 補充：
在這次重新檢查中發現並沒有明確回答版大的第二個問題
在動物與低等植物. (也都是馬克網友所說的原核生物.) 是具有中心粒的. 所以當然也就有中心體. 這種細胞在有絲分裂的時候以中心體為兩個極點. 生成蛋白微管. (紡綞絲) 構成了兩邊具有星狀構造的紡綞狀構造. 一般稱為星射線. 或星形絲. 又被稱為有星紡綞體.

2008-10-04 09:47:50 補充：
高等植物沒有中心粒. 因此照理說也不會有中心體. 但是植物細胞仍然能從細胞的兩側生成蛋白微管. (紡綞絲) 差別在於高等植物的紡綞絲構成的紡綞狀構造兩邊不具有星狀構造的紡綞體. 因此又被稱為無星紡綞體. 也直接被稱為紡錘體.
為何有這種不同. 目前尚在研究中. 但其可能是因為高等植物具有細胞壁. 因此不必藉助星狀構造的紡綞絲產生拉力使細胞分裂. 但這只是推測.