細胞膜是雙層膜還是單層膜
雙層結構
雙層的膜由兩層磷脂構成
也就是說，單層膜結構的細胞器，都是有4層磷脂
細胞膜的發覺歷史
1855年細胞膜蛋白，耐格里(K.W.)發覺色素透入已損傷和未損傷的動物細胞的情況并不相同。他便通過細胞的滲透特點去研究它的“邊界”(他首次把細胞“邊界”稱為“質膜”)。
耐格里和克拉默()一起進行實驗，通過實驗發覺細胞具有敏感的滲透特點，它的容積可以隨著周圍介質的不同滲透硬度而改變。當細胞外邊的溶質滲透硬度大時，細胞就變小;溶質滲透硬度小時，細胞就變大。耐格里提出，細胞與環境之間正是通過這些“邊界”發生關系的。
耐格里在試驗中還發覺這樣的情況：把麗藻屬()長導管細胞的一端裝入水堿液內，另一端放進糖堿液，細胞內含物發生了傳動障礙。在水底一端的細胞樹汁流向糖氨水中的一端，并帶著所有可聯通的粒子。而且，原來已知的事實表明，蒸騰作用和滲透壓加在一起也不足以將液體壓到動物的下部，這兩種力難以解釋動物樹汁流動的方向。因此耐格里覺得，不得不假定有一股其他的力量，它們在縱壁，更可能在橫壁上。這些力量加強了細胞堿液從下往上的流向。
1897年，和赫定(Hedin)用紅細胞做實驗，同樣也證明分子的私密性與其在脂類中的溶化度有關,且溶化度越大越容易通過.
據悉，美國動物生理學家普費弗(W.)對動物細胞的滲透行為進行了大量的試驗，并于1897年提出了兩個重要的推論：第一，細胞是被質膜包被著的;第二細胞膜蛋白，這層質膜是水和溶質通過的普遍障礙。同時，很快又發覺，細胞膜這個屏障具有顯著的選擇性，一些物質可通過它，而另一些物質幾乎完全不能通過。
1899年，西班牙細胞生理學家奧弗頓(C.)發表一系列關于化合物步入細胞的觀察結果，他發覺分子的極性越大，步入細胞的速率越小，當降低非極性官能團(如酰基鏈)時，化合物步入的速率便降低。奧弗頓的推論是，控制物質步入細胞的速率的細胞膜是脂肪性物質，其中富含脂類和其他醇類。為此，當時確立了有一層脂類的膜圍繞著細胞的認識。
1917年，朗姆瓦()將磷脂溶于苯和水底，當苯揮發完之后，磷脂分子分布散亂，經過推擠，磷脂分子排列成了雙層，并且每位分子的一端溶入水底，另一端浮于海面。成功將一層磷脂分子鋪在了海面上!朗姆瓦水盤如右圖：還原歷史本相了解認知規律細胞膜的發覺
1925年，戈特(E.)和格倫德爾(F.)用乙醇(一種有機溶劑，可以溶化脂類)提取了人類紅細胞質膜的脂質成份，將其勾畫在海面，測出膜脂展開的面積二倍于細胞表面積，因此推斷細胞膜由單層脂分子組成。創立前提：a.紅細胞的全部脂類都在膜上;b.乙醇法抽提完全;c.RBC平均表面積計算正確。(70%～80%過高);40年后Bar重復這一試驗發覺紅細胞膜平鋪面積應不是70%～80%，而是1.5倍還有蛋白質表面，同時干膜面積是99μm2，濕膜面積則為145μm2。兩項偏差相抵，結果基本正確。按照細胞的生理生化特點，曾先后猜想質膜是一種脂肪柵、脂類雙分子層和由蛋白質-磷脂-蛋白質構成的三夾板結構。
2O世紀初，科學家將細胞膜從喂奶植物的紅細胞中分離下來，發覺細胞膜不但會被溶化脂類的物質溶化，也會被蛋白酶分解。
1935年日本丹尼利(J.)和戴維森(H.)發覺質膜的表面張力比油-水界面的張力低得多，猜想膜中富含蛋白質，進而提出了”蛋白質-醇類-蛋白質”的披薩模型。覺得質膜由單層糖類分子及其內外表面附著的蛋白質構成的。1959年在上述基礎上提出了修正模型，覺得膜上還具有貫串脂單層的蛋白質通道，供親水物質通過。
1959年羅伯特森(J.D.)用鋨酸處理了細胞膜(蛋白質經鋨酸作用后產生高電子密度的鋨黑，在電鏡下呈白色)，用纖薄切塊技術獲得了清晰的紅細胞細胞膜相片，顯示暗-明-暗三層結構，厚約7.5nm。這就是所謂的“單位膜”模型。它由厚約3.5nm的單層脂分子和內外表面各厚約2nm的蛋白質構成。單位膜模型的不足之處在于把膜的動態結構描寫成靜止的不變的。
20世紀五六十年代冰凍電鏡技術應用于細胞膜的研究，它使人們能在三維空間更好地了解細胞膜的結構，進而認識到羅伯特森“單位膜”模型中脂類單層中富含蛋白質顆粒。
冰凍刻蝕(-)也稱冰凍破裂(-)。標本放在-100?C的干冰或-196?C的液氮中，進行冰凍。之后用冷刀隨之將標本斷掉，升溫后，冰在真空條件下迅即升華，曝露出斷面結構，稱為刻蝕()。刻蝕后，向斷面以45度角涂裝一層蒸氣鉑，再以90度角涂裝一層碳，強化反差和硬度。之后用氨水堿液消化樣品，把碳和鉑的膜剝出來，此膜即為復膜()。復膜顯示出了標本刻蝕面的形態，在電鏡下得到的影像即代表標本中細胞破裂面處的結構。
1970年弗雷(L.D.Frye)和埃迪登(H.)她們用發紅色螢光的顏料標記大鼠細胞表面的蛋白質分子，用黑色螢光的顏料標記人細胞表面的蛋白質分子，用滅火的仙臺病毒使得兩種細胞融合。剛才融合的細胞一個半球帶有藍色螢光，另一個半球帶有紅色螢光。假如把該細胞置于37℃條件下培養40min，加上不同的濾光片觀察顯示紅、綠螢光在細胞表面混和均勻，把該細胞置于l℃條件下培養40min，加上不同的濾光片觀察顯示，細胞保持開始狀態，即紅、綠螢光沒有混和。本實驗證明了構成細胞膜的磷質和蛋白質分子大多數不是靜止的，而是可以運動的，即細胞膜具有一定的流動性。
1972德國加洲學院的辛格(S.J.)和尼克森(G.L.)按照免疫螢光技術、冰凍刻蝕技術的研究結果，在“單位膜”模型的基礎上提出“流動鑲嵌模型”。該模型覺得：細胞膜由流動的雙脂層和嵌在其中的蛋白質組成。磷脂分子以疏水性尾部相對，極性背部朝向水相組成生物膜骨架;蛋白質或嵌在雙脂層表面，或嵌在其內部，或橫越整個雙脂層，表現出分布的不對稱性。該模型的不足之處：忽略了蛋白質分子對脂質分子流動性的限制作用;忽略了膜各部份流動性的不均勻性等,進而使人們又提出了一些新的模型。
1975年，瓦拉赫()提出“晶格模型”。“晶格模型”是對流動鑲嵌模型的補充，指出流動的整體性。用膜脂可逆地進行無序(液態)和有序(晶態)的相變來解釋生物膜的流動性。膜鑲嵌蛋白對糖類分子的運動具控制作用。鑲嵌蛋白和它周圍的單糖分子產生晶格狀態，這種不聯通的單糖分子稱界面脂類，而流動的脂類呈小片、點狀分布。所以脂類的流動是局部的，并非整個脂單層都在流動。
1977年，賈因(Jain)和懷特(White)提出生物膜是由具有不同流動性的藍籌股鑲嵌而成的動態結構。該模型指出整個生物膜是由不同組織結構、不同大小、不同性質、不同流動性的可聯通的膜塊所組成，這種彼此獨立聯通的脂類區(有序的“板塊”)之間被流動的脂類“板塊”(無序的)所分割,兩種“板塊”之間可能存在一種連續的動態平衡,因此細胞膜實際上是同時存在有不同流動性的藍籌股鑲嵌而成的動態結構;這些結構使細胞膜的各部份的流動性處于不均一狀態,并可隨生理狀態和環境條件的變化而發生晶態和非晶態的相變化。這些藍籌股鑲嵌模型有利于說明膜功能的多樣性及調節機制的復雜性。
1997年，西蒙斯(K.)和伊琳娜.易科寧(Elina)等人提出提出了“功能筏(rafts)”的概念,現今通常稱為“脂筏(lipidraft)。“脂筏模型”可以說是細胞膜功能最新的功能解釋模型。脂筏是在生物膜上含有固醇和甘油脂的微結構域()，該結構域約70nm左右，是一種動態結構，坐落以甘油磷脂為主體的生物膜中;因為甘油脂具有較長的飽和脂肪酸鏈，分子間的斥力較強，所以那些區域結構致密，介于無序液體與液晶之間，稱為有序液體。脂筏載著執行個別特定生物學功能的各類膜蛋白她們如同一個蛋白質停泊的平臺，與膜的訊號轉導、蛋白質分選、跨膜物質運輸等均有密切的關系。脂筏最初可能在葉綠體上產生，轉運到細胞膜上后，有些脂筏可在不同程度上與膜下細胞骨架蛋白交聯.猜想一個100nm大小的脂筏可能載有600個蛋白分子。
從細胞膜的探求歷程中我們明晰的認識到：科學家研究細胞膜結構的歷程是從物質跨膜運輸的現象開始的。剖析成份是了解結構的基礎，現象和功能又提供了探究結構的線索。因而人們在實驗觀察的基礎上提出假說，又通過進一步的實驗來修正假說。最終達到認知事物的本質，了解假象下面隱藏的真理。