细胞的结构与功能以及跨细胞膜的运输

细胞
生命的基本结构和功能单位被称为细胞。细胞由细胞膜（或称质膜）构成，细胞内的各种细胞器悬浮在一种称为细胞质的稀薄液体中。细胞具有自我供给和自我维持的能力：它们能够将营养物质转化为能量，用于执行特定的功能，并且能够进行自我复制。组织由多种类型的细胞组成，每种细胞承担不同的功能，例如肌肉细胞和血液细胞。器官则是通过多种组织的组合形成的。
例如——胃、大脑等。具有相似功能的器官组合在一起形成一个器官系统。个体的健康依赖于不同器官系统之间的相互作用，以维持体内平衡（即稳态）。

细胞的功能

• 代谢
• **复制品；再生；繁殖**
• 对外部和内部刺激的敏感性，例如温度变化、pH值变化以及存在的营养物质的数量。
• 编码酶和其他蛋白质的基因是通过信使RNA（mRNA）中间体以及核糖体来实现的。

两种类型的细胞被定义为：

原核细胞：原核生物没有由膜分隔的细胞核和其他细胞器。虽然存在一些多细胞原核生物，但大多数仍然是单细胞生物。

真核细胞具有内部膜和细胞骨架，这些结构将细胞组织成复杂的形态。细胞核是一个被膜包裹的结构，具有独特的外观。

结构；构造；布局
人类和其他动物的细胞质及细胞器尽管存在许多差异，但仍具有一些共同的结构特征：细胞膜、细胞核和细胞质。然而，成熟的红细胞是没有细胞核的。细胞膜包裹着细胞核、细胞质和细胞器，构成了每个细胞的外边界。

跨细胞膜的运输
活细胞周围的血液和组织液不断进行物质交换，使细胞能够选择吸收哪些物质并排出哪些物质。物质通过多种不同的运输机制进入和离开细胞。下面将提到其中的一些运输方式。
扩散
在扩散过程中，分子会从浓度较高的区域移动到浓度较低的区域。由于分子具有自由能，它们始终处于运动状态，这就是扩散现象发生的原因。

渗透作用
渗透作用发生在选择性通透的膜允许水分子通过时。

促进扩散
促进扩散是指分子通过膜从高浓度区域移动到低浓度区域的过程，但这一过程需要一些辅助因素。例如，葡萄糖是通过葡萄糖转运蛋白被运输到大多数细胞内的，这些转运蛋白也可以被称为载体酶。细胞膜上的转运蛋白实际上是蛋白质。

主动运输
分子从浓度较低的区域移动到浓度较高的区域时，需要消耗 ATP 能量来进行移动。主动运输过程就是指物质逆浓度梯度进行转运的过程。

过滤
过滤过程也需要能量，不过这种能量并非直接由 ATP 提供的。实际上，所需的能量来自于机械压力。膜被强制从高压区域移动到低压区域，从而实现水或溶解物质的过滤。

吞噬作用
这里有一个移动的细胞正在吞噬某种物质。例如，白细胞正在吞噬细菌。

胞吞作用
在这里，一个静止的细胞会吞噬某些物质。例如——肾小管细胞会重新吸收小分子蛋白质。

结论
细胞内含有多种具有独特功能的细胞器，这些功能在下方有详细说明：

1. 内质网：细胞内的物质通过这条通道进行运输，脂质合成也在内质网中进行。
2. 核糖体是蛋白质合成的场所。
3. 高尔基体是碳水化合物合成的场所。
4. 线粒体是ATP（三磷酸腺苷）产生的场所。
5. 溶酶体——含有能够分解摄入物质或受损组织的酶。
6. 中心粒负责在细胞分裂过程中组织纺锤体纤维。