03.06 細胞是生物體的基本結構,那麼細胞帶電嗎?

弄潮科學


細胞是帶電的,只不過很微弱。

細胞所帶的電,並不是平均的分佈在細胞各個部分,而是常常存在於各種膜的表面,也稱為表面電荷。我們都知道,細胞膜主要有磷脂雙分子層組成,所以細胞膜的表面是帶有負電荷的。也就是說,一個細胞的表面是負電性的。



所以,對於細胞攝取的很多分子而言,如果這個分子帶有正電荷,則會主動吸附到細胞膜表面,從而促進其內在化。如果是負電荷分子,而且細胞膜表面還沒有相應的結合受體,由於排斥作用,則不易被細胞內吞。一些基因或者藥物納米載體的設計,往往就要考慮這些納米載體的表面電荷,以評估其和細胞的親和力以及內在化效率。

細胞中除了細胞膜有電外,細胞由於對離子的選擇性吸收,還和環境中的離子形成了膜電位。例如細胞內外鈉鉀離子的濃度差,就會形成膜電位(一般為10-100mv)這種膜電位是生物電的基本驅動力,是生物信號傳導的保證,例如神經信號傳導。





所以總的來說,細胞不僅帶有微弱的負電荷,還具有可觀的膜電位。


科學探秘頻道


細胞整體不帶電,但組成細胞的部分帶電。

首先,在細胞中,很多化合物都是以離子的狀態存在的,比如氯化鈉,就是以氯原子和鈉原子的形式存在在細胞質裡的,就像一杯食鹽水,它裡面充滿了帶電荷的離子,但整體依然是電中性的。

其次,細胞的各種膜(比如細胞膜、內質網膜、液泡膜)上還有很多離子通道,會選擇性的讓一些離子通過,比如氫離子通道、鈣離子通道等,當這些離子通道工作時,會將氫離子或者鈣離子等帶電粒子運輸過膜,形成電勢差或者執行一些生理代謝功能,因此如果看局部的話,這些膜的兩側是帶有不同電荷的,但從整體上看依然是電中性的。

最後,細胞內很多分子的相互作用是通過靜電引力完成的,這些分子整體不顯電性,但因為分子內部電荷分佈不均勻,它們局部也是有電性的。比如水,水分子是一個鈍角形,那個角是氧原子,兩邊的端點是氫原子,因為氧原子對電子的吸引力更強,所以氧原子帶負電,氫原子帶正電。

總的來說,細胞內部充滿了電荷和電性,但整體是中性的。


單少傑


原子中,電子圍繞原子核高速運動,當原子被激發,電子就具有更多的能量。當到達一定程度時,電子甚至會脫離原子。平常所見到的電,其實說白了就是電子轉移所致。就如磁鐵和金屬線圈在運動過程,磁鐵和金屬線圈相對運動使電子有序進行移動轉換而產生的電勢能。不管是各種生物,哪怕不是生物的病毒,只要有能量產生,自然會有部分能量轉化成激發態的電能,從而使內在物質產生變化。再簡單點,哪怕你用火燒石頭,石頭裡面的電子會處於激發態,電子做無序運動,石頭就會變熱,甚至會因為燒紅而發光。總之,電子的激發態會使得物質產生變化。


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