细胞膜的研究发展
《细胞生物学研究进展》 讲义
《细胞生物学研究进展》讲义一、细胞生物学的发展历程细胞生物学是一门研究细胞结构、功能和生命活动规律的科学。
它的发展可以追溯到 17 世纪，当时显微镜的发明使人们首次能够观察到细胞的存在。
在 19 世纪，细胞学说的提出为细胞生物学的发展奠定了基础。
细胞学说指出，细胞是生物体结构和功能的基本单位，所有的生物都是由细胞组成的，细胞通过分裂产生新的细胞。
20 世纪以来，随着电子显微镜技术、细胞化学技术、分子生物学技术等的不断发展，细胞生物学的研究进入了一个崭新的阶段。
人们对细胞的结构和功能有了更深入的了解，从细胞的超微结构到分子水平的研究不断取得突破。
二、细胞的结构与功能（一）细胞膜细胞膜是细胞的边界，它由脂质双分子层、蛋白质和糖类组成。
细胞膜具有选择透过性，能够控制物质进出细胞，同时还参与细胞的信号转导、细胞识别等重要生理过程。
（二）细胞质细胞质中包含多种细胞器，如线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、溶酶体等。
线粒体是细胞的“动力工厂”，通过有氧呼吸为细胞提供能量；叶绿体是植物细胞进行光合作用的场所；内质网和高尔基体参与蛋白质的合成、加工和运输；溶酶体则负责分解细胞内的“垃圾”。
（三）细胞核细胞核是细胞的控制中心，其中包含着遗传物质 DNA。
DNA 以染色体的形式存在，通过转录和翻译过程控制细胞的生长、发育和遗传信息的传递。
三、细胞的生命活动（一）细胞分裂细胞分裂是细胞生长和繁殖的重要方式，包括有丝分裂和减数分裂。
有丝分裂保证了细胞的遗传物质在子细胞中的平均分配，维持了细胞的稳定性；减数分裂则产生了生殖细胞，为有性生殖提供了基础。
（二）细胞分化细胞分化是指同一来源的细胞在形态、结构和功能上发生稳定性差异的过程。
细胞分化是多细胞生物体发育的基础，使细胞能够形成不同的组织和器官。
（三）细胞凋亡细胞凋亡是一种由基因控制的细胞程序性死亡过程，对于维持细胞数量的平衡、清除受损或多余的细胞具有重要意义。
四、分子水平的细胞生物学研究（一）基因表达调控基因表达调控是指细胞通过一系列机制控制基因的转录和翻译，从而调节细胞的生命活动。
细胞生物学研究中的突破性成果与未来发展方向
细胞生物学研究中的突破性成果与未来发展方向细胞生物学研究领域经过半个多世纪的努力，已经得到了长足的发展。
众所周知，细胞是生命的基本单位，但为什么这么小的细胞却能带给我们宏大的生命呢？这是科学家们一直关注的问题。
多年来，研究人员从细胞的结构、功能、分子组成等多个方面展开了研究。
在我们探究细胞生物学研究中的突破性成果与未来发展方向之前，必须先对细胞的基本概念做全面的了解。
一. 细胞的基本概念细胞是由细胞膜、细胞质、细胞核组成的一个生命的单位。
细胞膜是细胞和外界环境的隔离屏障，它包裹着细胞质，以保持其独立性。
细胞质是一种半流体状的物质，其中包含了许多重要的细胞器。
细胞核是细胞内的重要结构，它是控制细胞生长和分裂的指挥中心，内含着遗传信息。
二. 细胞生物学研究的突破性成果1. 细胞分裂的研究细胞分裂是生命中最重要的的过程之一，因为它可以让一个单细胞生物发展成一个多细胞生物。
1950年代，人们开始研究细胞生长和分裂的机制。
约翰·格发通过观察细胞在显微镜下的变化，发现了细胞中的一些结构。
由此，细胞生物学开始向着分子层面的研究转变。
1982年，一项研究表明，哺乳动物细胞分裂的导线球已经被充分定位到一个精确的、等距的位置。
这项发现让人们对细胞分裂的过程有了更加深入的理解。
2. 细胞内信号传递的研究细胞内的信号传递是细胞活动的基础，许多细胞的行为都受到信号分子的控制。
近年来，科学家们逐渐深入研究信号传递的机制。
在此过程中，人们发现了许多重要的信号传递通路和相应的信号分子。
例如，在2006年，一项研究揭示了细胞内的免疫通路中，一种重要的信号分子可以促进细胞的存活，这项研究正是深入了解细胞内信号传递机制的产物之一。
3. 细胞表观遗传学研究细胞表观遗传学研究是近年来细胞生物学领域的一个热门话题，它是指细胞通过调节基因表达来适应环境变化的一种机制。
细胞表观遗传学研究的发展，让我们深入了解了分级分集机制、染色质结构变化、以及DNA甲基化等重要的生物学过程。
细胞生物学的发展历程和里程碑事件
细胞生物学的发展历程和里程碑事件细胞生物学是研究细胞的结构、功能和行为的科学领域。
在过去的几个世纪里，细胞生物学经历了许多重要的发展和里程碑事件。
本文将探讨这些重要的发展历程和事件。
一、起源与发展细胞生物学起源于17世纪的显微镜发明，当时科学家发现能够通过显微镜观察到微小的细胞结构。
然而，细胞学的真正奠基人是德国科学家施莱登（Matthias Schleiden）和舒万（Theodor Schwann）。
施莱登于1838年提出了“植物组织都由细胞构成”的理论，舒万则于1839年提出了类似的观点，声称“动物组织都由细胞构成”。
这两位科学家的理论奠定了细胞学的基础，被誉为细胞生物学的创始人之一。
二、细胞周期和有丝分裂的发现19世纪末至20世纪初，细胞生物学迎来了一系列重要的发现。
德国科学家韦尔纳（Walther Flemming）于1882年观察到了细胞内的染色体，并发现了细胞分裂的过程。
他描述了细胞的有丝分裂，提出了细胞周期的概念，并首次使用了“染色体”这个术语。
这一发现推动了细胞生物学的研究，对于我们理解细胞的遗传机制非常重要。
三、DNA结构的解析20世纪的中期，细胞生物学迎来了又一次的飞跃。
1953年，詹姆斯·沃森（James Watson）和弗朗西斯·克里克（Francis Crick）在伦敦的剑桥大学发表了他们的重要成果，提出了DNA的双螺旋结构模型。
他们的研究证明了DNA是遗传物质，并揭示了DNA如何复制和传递基因信息。
这一发现奠定了分子遗传学的基础，对于细胞生物学和遗传学的发展具有深远的影响。
四、细胞膜的结构和功能20世纪的70年代，科学家开始研究细胞膜的结构和功能。
美国的辛格博士（Singer）和尼科尔森博士（Nicolson）于1972年提出了流行的液体-镶嵌模型（fluid-mosaic model），阐述了细胞膜的双层结构和蛋白质、脂质在其中的分布。
这一模型为我们理解细胞膜的功能和细胞间通讯提供了重要的理论基础。
细胞分子生物学研究的发展
细胞分子生物学研究的发展随着科技和生物学的发展，细胞分子生物学已经成为生物学领域的重要研究方向之一。
通过研究细胞分子结构和功能，我们可以更好地理解生命的本质以及相关疾病的发生机理。
近年来，细胞分子生物学的研究已经取得了很多重要进展，下面我们就来了解一下。
一、细胞分子结构的研究细胞是生物学中最基本也是最基础的单位。
细胞在形态和功能上的复杂性是由其分子结构和有序组织所决定的。
通过对细胞分子结构的研究，我们可以更好地了解细胞功能的表现以及机制。
例如，研究细胞膜结构可以帮助我们深入了解信号传导和物质输送；研究细胞核结构可以帮助我们深入了解DNA复制和转录。
二、细胞信号传导的研究细胞信号传导过程是细胞完成各种生命活动的必要条件。
细胞表面的受体和细胞内的信号分子通过一系列复杂的相互作用，完成从外界的物理或化学信号到细胞内部的生化反应过程。
这个过程已经成为生物学研究领域中的重要研究方向。
通过对细胞信号传导机制的研究，我们可以了解细胞的生长、分化、转移、凋亡、新陈代谢等各种生命过程的控制机制。
例如，研究Wnt信号通路可以揭示胚胎发育、细胞增殖和癌症等方面的信息。
三、RNA的功能研究RNA作为一个细胞分子结构的重要组元，一直以来都受到科学家们的关注。
RNA分为mRNA、rRNA、tRNA等亚型，每一种类型都具有不同的功能。
近年来，研究人员发现，RNA不仅仅是基因转录和车载体功能的基础，还能直接参与蛋白质合成和表达、RNA编辑、RNA干扰和基因表达调控等方面的重要功能。
四、细胞代谢的调控研究细胞代谢是指细胞中生化反应、物质转化、能量消耗等过程的总称。
这个过程与我们日常生活中的健康和饮食有很大关系。
细胞代谢的调控机制，包括各种调节酶的作用与表达、代谢物质转运和能量消耗的平衡等方面。
通过对细胞代谢的研究，可以深入了解健康和疾病的关键点，如肥胖、代谢相关疾病等。
细胞是我们身体的基本单位，了解其分子结构和功能对人类健康和医疗水平的提高至关重要。
哺乳动物细胞体的构造和功能研究方法的发展
哺乳动物細胞體的構造和功能研究方法的發展哺乳动物细胞体构造和功能一直是生物学家们研究的重要课题之一。
随着科学和技术的不断进步，研究方法也在不断地发展和更新。
本文将介绍哺乳动物细胞体的构造及功能，并讨论研究方法的发展情况。
一、哺乳动物细胞体构造哺乳动物细胞体由许多不同的物质组成，包括细胞膜、细胞质、细胞器和细胞核等。
细胞膜是由脂质双层和蛋白质组成的，它包裹着整个细胞，它的主要功能是控制物质在细胞内和细胞外的运输和交换。
细胞质是包含了细胞中的所有物质，它是一个复杂的系统。
细胞质的主要成分是水，同时还包括蛋白质、碳水化合物、核酸、脂类、离子和气体等。
细胞器是内膜系统构成的。
细胞器包括了许多不同类型的器官，包括内质网、高尔基体、线粒体、溶酶体和膜囊泡等。
每个细胞器都有不同的功能，在维持细胞生命过程中具有重要作用。
细胞核是细胞的控制中心，它包含了遗传信息和基因，参与调节蛋白质合成和细胞分裂等重要过程。
细胞核由核外仁、核孔和染色质组成，核外仁的主要功能是合成核糖体，核孔则是负责物质的运输。
二、哺乳动物细胞体功能哺乳动物细胞体的主要功能是维持生命活动。
不同类型的细胞体具有不同的功能，比如心肌细胞具有收缩功能，神经细胞可以传递信号，肝细胞可参与代谢过程等等。
此外，细胞体还参与许多生物化学过程，例如蛋白质合成、物质分解、分子运输、代谢调节等。
三、哺乳动物细胞体研究方法的发展哺乳动物细胞体的研究方法经历了长期的发展。
在早期，研究人员主要采用组织切片和显微镜技术来观察细胞结构。
由于显微镜的限制，只能观察到细胞中的一些部分结构。
随着科技的不断发展，现代分子生物学技术应用于细胞研究中，例如CRISPR-Cas9基因编辑技术和荧光激活剂等。
CRISPR-Cas9技术用于破坏基因，而荧光激活剂用于启动细胞中特定的分子进程。
此外，高分辨率显微镜也成为细胞研究中的重要工具。
高分辨率显微镜使用高能电子和光线，能够获得更详细的图像，以帮助生物学家了解细胞结构和功能的更多信息。
膜生物学中的研究现状及未来发展趋势
膜生物学中的研究现状及未来发展趋势膜生物学是一门涉及细胞膜的生物学领域。
细胞膜是细胞内部与外部之间的重要界面。
细胞膜中包含着许多与生命过程密切相关的蛋白质、糖类和脂质等生物分子。
在膜生物学的研究中，科学家们利用多种手段来研究细胞膜的结构和功能。
本文将介绍膜生物学中的研究现状及未来发展趋势。
第一部分：膜生物学的历史细胞膜的发现可以追溯到19世纪50年代，当时科学家们发现细胞具有一层薄膜来包裹整个细胞。
在20世纪初期，生物学家们开始研究这层细胞膜的化学性质，发现细胞膜主要由脂质分子组成。
随着时间的推移，人们对细胞膜的了解越来越深入，膜生物学这门学科也逐渐形成。
随着科技的进步，膜生物学的研究范围不断扩大。
科学家们开始研究细胞膜中的蛋白质和糖类等分子。
他们利用多种技术手段，如光谱学、X射线衍射和电子显微镜等，来研究这些分子在膜中的分布和作用。
第二部分：膜生物学中的主要研究方向1. 膜蛋白的研究膜蛋白是细胞膜中最重要的成分之一。
膜蛋白具有丰富的生物学功能，可以在细胞膜上分子分子识别、信号转导和物质转运等方面发挥重要作用。
在膜生物学的研究中，科学家们利用多种技术手段，如晶体学和NMR等，来研究膜蛋白的三维结构和功能。
2. 细胞膜的脂质组成和结构膜生物学的另一个重要研究方向是研究细胞膜的脂质组成和结构。
细胞膜中的脂质主要有磷脂、鞘磷脂、甘油磷脂和胆固醇等。
这些脂质分子在细胞膜中起着重要的基础性质作用。
近年来，科学家们发现细胞膜中还存在许多非磷脂调节物质，如脂环素和色素等。
这些物质对细胞膜的结构和功能具有重要作用。
3. 细胞膜的信号转导细胞膜对外界刺激的反应是通过信号转导来实现的。
在膜生物学的研究中，科学家们关注细胞膜上的重要信号转导分子，如G蛋白、酪氨酸激酶和丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶等。
科学家们使用多种手段，如免疫印迹和免疫共沉淀等，来研究这些分子的功能和相互作用。
第三部分：膜生物学的未来发展趋势1. 多向度结构研究未来膜生物学的主要发展方向之一是多向度结构研究。
细胞结构与功能的研究进展
细胞骨架的结构和功能异常会导致多种疾病的发生和发展，因此对细胞骨 架的研究有助于深入了解疾病的发生机制和寻找新的治疗策略。
细胞核的结构与功能
细胞核是细胞的控制中心，负责储存和复制遗传物质DNA。 细胞核内含有染色质，染色质由DNA和蛋白质组成，是遗传信息的载体。 细胞核具有核膜包被，能够维持细胞核内环境的稳定，控制细胞内外的物质交换。 细胞核通过转录和翻译过程，指导和控制细胞内蛋白质的合成。
细胞结构与功能的研究进展：近年来，随着生物技术的不断发展，科学 家们对细胞结构和功能的研究越来越深入，取得了许多重要的研究成果。
细胞结构与功能的研究历程
细胞的发现：17世纪显微镜的发明使人们开始观察细胞
细胞学的建立：19世纪细胞学说的提出，奠定了细初，随着技术的进步，人们开始深入研究细胞 的结构与功能 现代细胞生物学的发展：近年来，随着基因组学、蛋白质组学等技术的 进步，细胞生物学研究取得了重大突破
细胞周期的调控机制：研究发现了多种调控细胞 周期的关键因子，为理解细胞增殖和癌变提供了 重要线索。
细胞分化的分子机制：科学家们深入探索了细胞 分化的分子过程，发现了多种调控细胞分化的关 键基因和信号通路。
细胞周期与细胞分化的相互关系：研究表 明，细胞周期的异常调控与细胞分化过程 密切相关，为治疗某些疾病提供了新的思 路。
靶点筛选：利用 细胞结构与功能 研究确定药物作 用的靶点，提高 药物研发的效率 和成功率。
药物作用机制研 究：通过细胞结 构与功能研究， 深入了解药物的 作用机制，为新 药研发提供理论 支持。
药物筛选与评价： 利用细胞模型进 行药物筛选和早 期评价，降低药 物研发成本和风 险。
细胞膜仿生技术
细胞膜仿生技术一、细胞膜仿生技术概述细胞膜仿生技术是指利用生物体内的细胞膜结构和功能，模拟其特性，将其应用于人工材料的制备和功能设计中的一种新型科技。
它的发展历程可以追溯到上世纪50年代初期，当时科学家们发现红细胞膜可以通过化学方法提取出来，并在人工材料制备方面得到了广泛应用。
如今，这项技术已经成为了材料科学、生物医学、环境保护等领域研究的热点之一。
二、细胞膜仿生技术原理1. 细胞膜结构细胞膜是由磷脂双层和各种蛋白质组成的一个复杂结构。
其中，磷脂双层是由两排互相对称排列的磷脂分子组成，它们的亲水头部向外面，亲油尾部向里面。
这种排列方式形成了一个具有高度选择性通透性的屏障。
而各种蛋白质则通过不同方式嵌入在双层中，起到了不同的功能。
2. 细胞膜仿生材料制备细胞膜仿生材料的制备主要分为两种方法：一种是直接从生物体中提取细胞膜，另一种则是利用化学合成的方法来制造类似于细胞膜的结构。
在第一种方法中，科学家们可以通过特殊的处理方式将细胞膜从生物体中提取出来，并将其应用于人工材料的制备中。
这种方法制备出来的人工材料具有较好的生物相容性和选择性通透性。
而在第二种方法中，则是通过化学合成或者自组装等方式来构建类似于细胞膜结构的人工材料。
这种方法可以根据需要调整人工材料的结构和功能，具有更高的可控性和可操作性。
三、细胞膜仿生技术应用1. 生物医学领域细胞膜仿生技术在生物医学领域中应用广泛。
例如，在药物传递方面，科学家们可以利用人工合成的类似于细胞膜结构的纳米粒子来传递药物，以达到更好地治疗效果。
此外，还可以利用细胞膜仿生材料来制备人工血管、人工心脏等医疗器械。
2. 材料科学领域细胞膜仿生技术在材料科学领域中也有广泛的应用。
例如，在环境保护方面，科学家们可以利用人工合成的类似于细胞膜结构的材料来过滤水中的有害物质，以达到净化水源的目的。
此外，还可以利用细胞膜仿生材料来制备高分子材料、纳米材料等。
四、细胞膜仿生技术发展趋势随着科技的不断进步和应用需求的不断增长，细胞膜仿生技术在未来将会得到更广泛地应用和发展。
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（1）膜脂磷脂、胆固醇、糖脂，每个动物细胞质膜上约有109个脂分子，即每平方微米的质膜上约有5x106个脂分子。
（2）膜蛋白细胞膜蛋白质（包括酶）膜蛋白质主要以两种形式同膜脂质相结合：分内在蛋白和外在蛋白两种。
内在蛋白以疏水的部分直接与磷脂的疏水部分共价结合，两端带有极性，贯穿膜的内外；外在蛋白以非共价键结合在固有蛋白的外端上，或结合在磷脂分子的亲水头上。
如载体、特异受体、酶、表面抗原。
占20%～30%的表面蛋白质（外周蛋白质）以带电的氨基酸或基团——极性基团与膜两侧的脂质结合；占70%～80%的结合蛋白质（内在蛋白质）通过一个或几个疏水的α-螺旋（20～30个疏水氨基酸吸收而形成，每圈3.6个氨基酸残基，相当于膜厚度。
相邻的α-螺旋以膜内、外两侧直链肽连接）即膜内疏水羟基与脂质分子结合。
理论上，镶嵌在脂质层中的蛋白质是可以横向漂浮移位的，因而该是随机分布的；可实际存在着的有区域性的分布；（这可能与膜内侧的细胞骨架存在对某种蛋白质分子局限作用有关），以实现其特殊的功能：细胞与环境的物质、能量和信息交换等。
（Frye和Edidin1970年用发红光的碱性芯香红标记人细胞同用发绿光荧光素标记膜蛋白抗体标记离体培养的小鼠细胞一起培养，然后使它们融合，从各自分布，经过37℃40min后变为均匀分布。
光致漂白荧光恢复法，微区监测）细胞膜上存在两类主要的转运蛋白，即：载体蛋白（carrier protein）和通道蛋白（channel protein）。
载体蛋白又称做载体（carrier）、通透酶（permease）和转运器（transporter），能够与特定溶质结合，通过自身构象的变化，将与它结合的溶质转移到膜的另一侧，载体蛋白有的需要能量驱动，如：各类APT驱动的离子泵；有的则不需要能量，以自由扩散的方式运输物质，如：缬氨酶素。
通道蛋白与与所转运物质的结合较弱，它能形成亲水的通道，当通道打开时能允许特定的溶质通过，所有通道蛋白均以自由扩散的方式运输溶质。
（3）膜糖膜糖和糖衣：糖蛋白、糖脂细胞膜糖类主要是一些寡糖链和多糖链，它们都以共价键的形式和膜脂质或蛋白质结合，形成糖脂和糖蛋白；这些糖链绝大多数是裸露在膜的外面（非细胞质）一侧的。
（多糖-蛋白质复合物，细胞外壳cell coat）单糖排序上的特异性作为细胞或蛋白质的“标志、天线”—抗原决定簇（可识别，与递质、激素等结合。
ABO血型物质即鞘氨醇上寡糖链不同。
131AA+100糖残基）。
细胞膜的基本特征与功能细胞膜把细胞包裹起来，使细胞能够保持相对的稳定性,维持正常的生命活动。
此外，细胞所必需的养分的吸收和代谢产物的排出都要通过细胞膜。
所以，细胞膜的这种选择性的让某些分子进入或排出细胞的特性，叫做选择渗透性。
这是细胞膜最基本的一种功能。
如果细胞丧失了这种功能，细胞就会死亡.。
细胞膜除了通过选择性渗透来调节和控制细胞内，外的物质交换外，还能以"胞吞"和"胞吐"的方式，帮助细胞从外界环境中摄取液体小滴和捕获食物颗粒，供应细胞在生命活动中对营养物质的需求。
细胞膜也能接收外界信号的刺激使细胞做出反应,从而调节细胞的生命活动。
细胞膜不单是细胞的物理屏障，也是在细胞生命活动中有复杂功能的重要结构。
生物膜结构的共同特征：镶嵌性：磷脂双分子层和蛋白质的镶嵌面；或按二维排成相互交替的镶嵌面；蛋白质极性：膜内在性蛋白质的极性区突向膜表面，非极性部分埋在双层内部；流动性：膜结构中的蛋白质和脂质具有相对侧向流动性；相变性；随着环境条件的变化，脂质分子的晶态和液晶态是互变的；更新态：在细胞中，膜的组分处于不断更新的状态；不对称性：膜中各组分的排列是不对称的。
通透性膜的流动性（membranefluidity）膜的流动性（membrane fluidity）膜的流动性是指构成膜的脂和蛋白质分子的运动性。
膜的流动性不仅是膜的基本特性之一，也是细胞进行生命活动的必要条件。
膜的流动性一般是指膜脂脂肪酸烃链部分的运动状态即膜脂质流动性。
通过膜脂质流动性的改变可反应出细胞膜的功能状态及膜受损伤的程度。
■ 流动性的表现形式● 膜脂的运动方式脂的流动是造成膜流动性的主要因素，概括起来，膜脂的运动方式主要有四种。
①侧向扩散（lateral diffusion）；②旋转运动（rotation）；③伸缩运动（flex）；④翻转扩散（transverse diffusion），又称为翻转（flip-flop）。
● 膜蛋白的运动由于膜蛋白的相对分子质量较大，同时受到细胞骨架的影响，它不可能象膜脂那样运动。
主要有以下几种运动形式：①随机移动有些蛋白质能够在整个膜上随机移动。
移动的速率比用人工脂双层测得的要低。
②定向移动有些蛋白比较特别，在膜中作定向移动。
例如，有些膜蛋白在膜上可以从细胞的头部移向尾部。
③局部扩散有些蛋白虽然能够在膜上自由扩散，但只能在局部范围内扩散。
细胞膜功能（1）分隔形成细胞和细胞器，为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境，膜的面积大大增加，提高了发生在膜上的生物功能；（2）屏障作用，膜两侧的水溶性物质不能自由通过；（3）选择性物质运输，伴随着能量的传递；（4）生物功能：激素作用、酶促反应、细胞识别、电子传递等。
（5）物质转运功能：细胞与周围环境之间的物质交换，是通过细胞膜的砖运动功能实现的，其主要转运方式有以下四种。
1）单纯扩散：脂溶性物质有膜的高浓度侧向低浓度侧的扩散过程，称为单纯扩散。
2）易化扩散：非脂溶性物质在膜蛋白的帮助下，顺浓度差或电位差跨膜扩散的过程，称为易化扩散。
易化扩散的三个特点：1、特异性：记忆中离子通道或载体一般指转运一种物质。
2、饱和性：即当背后钻云物质增加到一定限度时，转运量不再随之增加，这是由于离子通道或载体的数量有限的缘故。
3、竞争性抑制：记忆中离子通道或载体同时转运两种或两种以上物质时，一种物质浓度增加，将削弱对另一种物质的转运。
单纯扩散和易化扩散都是顺浓度差进行的，细胞本身不消耗能量，均属于被动转运。
3）主动转运：离子或小分子物质在膜上“泵”的作用下，被逆浓度差或逆电位差的跨膜转运过程，称为主动转运。
主动运输需要消耗大量热量。
4）入胞和出胞作用：是转运大分子或团块物质的有效方式。
物质通过细胞膜的运动从细胞外进入细胞内的过程，称入胞。
包括吞噬和吞饮。
液态物质入胞为吞饮，如小肠上皮对营养物质的吸收；固体物质入胞为吞噬，如粒细胞吞噬细菌的过程。
出胞是通过细胞膜的运动从细胞内派到细胞外的过程。
细胞的代谢产物及腺细胞的分泌物都是以出胞作用完成的。
（6）细胞膜的受体功能：受体是细胞识别和结核化学信息的特殊结构，其本质是蛋白质。
补充：细胞是物质从无生命到有生命的最小单元（且不论病毒），深度分析细胞的能量流动有助于了解生命物质与非生命物质的根本区别。
细胞膜的发现17世纪中叶以后的2个世纪中，细胞学说的发展史已经大体完成。
但是唯独对细胞膜的认识还要推迟两个世纪。
1855年，耐格里发现色素透入已损伤和未损伤的植物细胞的情况并不相同。
他便通过细胞的渗透特性去研究它的“边界”(他首次把细胞“边界”称为“质膜”)。
耐格里和克拉默(Cramer)一起进行实验，通过实验发现细胞具有敏感的渗透特性，它的体积可以随着周围介质的不同渗透强度而改变。
当细胞外面的溶质渗透强度大时，细胞就变小；溶质渗透强度小时，细胞就变大。
耐格里提出，细胞与环境之间正是通过这种“边界”发生关系的。
耐格里在试验中还发现这样的情况：把丽藻属(Nitella)长导管细胞的一端放入水溶液内，另一端放进糖溶液，细胞内含物发生了传动障碍。
在水中一端的细胞汁液流向糖溶液中的一端，并带着所有可移动的粒子。
可是，原先已知的事实表明，蒸腾作用和渗透压加在一起也不足以将液体压到植物的上部，这两种力无法解释植物汁液流动的方向。
因而耐格里认为，不得不假设有一股其他的力量，它们在纵壁，更可能在横壁上。
这种力量加大了细胞溶液从下往上的流向。
此外，德国植物生理学家普费弗(W．Pfeffer)对植物细胞的渗透行为进行了大量的试验，并于1897年提出了两个重要的结论：第一，细胞是被质膜包被着的；第二，这层质膜是水和溶质通过的普遍障碍。
同时，很快又发现，细胞膜这个屏障具有明显的选择性，一些物质可通过它，而另一些物质几乎完全不能通过。
1899年，英国细胞生理学家奥弗顿(C．Overton)发表一系列关于化合物进入细胞的观察结果，他发现分子的极性越大，进入细胞的速度越小，当增加非极性基团(如烷基链)时，化合物进入的速度便增加。
奥弗顿的结论是，控制物质进入细胞的速度的细胞膜是脂肪性物质，其中含有固醇和其他脂类。
因此，当时确立了有一层脂质的膜围绕着细胞的认识。
到1925年，戈特(E．Gorter)和格伦德尔(F．Grendel)又提出脂质膜具有双分子层的概念。
其实，学者们对膜的状况的认识都还是假设，他们都未能观察到细胞膜。
虽然这个时期组织标本的固定和染色方法有了进展，甚至出现相差显微镜和干涉显微镜，但仍分辨不出细胞膜来。
即使最好的光学显微镜也无法达到这个目的。
1930—1950年，随着电子显微镜技术的发展，当应用这项技术来研究细胞时，才发现细胞的边界膜是一个固体结构的实体，从而证实了细胞膜的存在。
电镜观察表明，细胞远不是一个具有核和一些漂浮在原生质胶冻中的线粒体口袋，而是一个有膜包被着的许多膜的聚集体。
50年代初期，帕拉德(G．E．Palade)和波特(K．R．Porter)称这种广泛的细胞内膜系统为内质网。
早期的电镜工作所者观察到的细胞内的各种膜与“有轨电车轨道”和“铁路轨道”的图式大体相似。