講義更新中。
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1.3.1細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能（第一部份）
1.3.2細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能（第二部份）
這一節(jié)說(shuō)三點(diǎn)。
第一點(diǎn)，自己很想指出細(xì)胞訊號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，并且折騰了半天，最后基本舍棄了，只保留了極少極少的一部份。
第二點(diǎn)，原本就遲疑人鼠細(xì)胞融合要不要盡量遵照原始實(shí)驗(yàn)，直至聽網(wǎng)友說(shuō)，浙科教材就是先細(xì)胞融合，之后再進(jìn)行螢光標(biāo)記。看到這個(gè)消息后，我就放心換掉了人教的表述。
第三點(diǎn)，流動(dòng)鑲嵌模型是，說(shuō)白了鑲嵌就是，一般翻譯為馬賽克（是不是很熟悉）。其實(shí)馬賽克模型沒有鑲嵌模型來(lái)得更有意境?？上В蝗簾o(wú)知的人非要把“鑲嵌”理解成“鑲”＋“嵌”，而我又無(wú)可怎奈，撼動(dòng)不了。
圖示是酵母菌用臺(tái)盼藍(lán)堿液染色的結(jié)果。我們能看見有些細(xì)胞染成了紅色，這種是死酵母。還有些細(xì)胞沒有被染色，那些是活酵母。臺(tái)盼亂菊液染色是常用的鑒定細(xì)胞是否死亡的方式。
為何活細(xì)胞不能被染色，而死細(xì)胞才能被染色呢？
按照上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，細(xì)胞膜作為細(xì)胞的邊界，應(yīng)當(dāng)具有哪些功能呢？
明天就讓我們一上去學(xué)習(xí)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能。細(xì)胞膜在專業(yè)文獻(xiàn)中常常稱為質(zhì)膜，質(zhì)膜這個(gè)別稱更專業(yè)，質(zhì)膜和細(xì)胞膜是等價(jià)的，通常我們遵照你們的習(xí)慣叫它細(xì)胞膜。
我們先來(lái)看細(xì)胞膜的功能。
在生命起源的過程中，原始海洋中的有機(jī)物有一定的概率自組織在一起，從而演變出原始生命。在原始海洋這盆“熱湯”中，膜的出現(xiàn)具有十分重要的意義。生命物質(zhì)只有集聚在一起才會(huì)起作用，然而自然界中由于擴(kuò)散作用的存在，生命物質(zhì)傾向于均勻地分散開來(lái)而不是集聚在一起。具有一定屏障作用的膜的出現(xiàn)，把生命物質(zhì)禁錮在一定的范圍內(nèi)，就產(chǎn)生了原始的細(xì)胞。膜將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開來(lái)，使細(xì)胞成為一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng)。外界環(huán)境中細(xì)胞不須要的物質(zhì)借助膜的屏障作用直接擋在外邊；細(xì)胞內(nèi)有用的成份也借助膜的屏障作用不至于流失，這有利于細(xì)胞保證內(nèi)部環(huán)境區(qū)別于外部環(huán)境并保持相對(duì)穩(wěn)定。
原始生命出現(xiàn)以后，還須要解決的另一個(gè)問題就是如何維持自身結(jié)構(gòu)的有序性。一個(gè)干干凈凈的校園，倘若長(zhǎng)時(shí)間不去打掃，很快就無(wú)法看下去了。你要想維持校園的干干凈凈，就須要勤打掃。套用數(shù)學(xué)學(xué)的說(shuō)法就是：一個(gè)有序結(jié)構(gòu)的維持必須持續(xù)不斷地輸入能量。同樣的道理，要想維持細(xì)胞結(jié)構(gòu)的有序性，也須要持續(xù)不斷地輸入能量，攜帶能量的物質(zhì)就須要步入細(xì)胞中，參與細(xì)胞建構(gòu)的物質(zhì)也須要步入細(xì)胞中，細(xì)胞代謝形成的廢物也須要排到細(xì)胞外。為此，不僅借助膜的屏障作用制止一些物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞之外，還須要容許個(gè)別物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞。膜好似海關(guān)或邊防檢測(cè)站一樣，對(duì)進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)進(jìn)行“選擇”。我們把膜這一方面的功能概括為：膜能控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞。在問題闡述中，活細(xì)胞不會(huì)被臺(tái)盼藍(lán)染色，這就是細(xì)胞膜控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的一個(gè)事例。
其實(shí)，細(xì)胞膜對(duì)物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的控制是相對(duì)的，環(huán)境中一些對(duì)細(xì)胞有害的物質(zhì)，例如苯、丙酮等，細(xì)胞并不須要它們，但它們卻可以步入細(xì)胞；據(jù)悉，有些病毒、細(xì)菌等也能侵入細(xì)胞，使人得病。
原始生命須要感知外界環(huán)境條件的變化，調(diào)整細(xì)胞代謝，以適應(yīng)多變的環(huán)境。外界環(huán)境的信息稱為胞外訊號(hào)，能接受胞外訊號(hào)的細(xì)胞稱為靶細(xì)胞。靶細(xì)胞中能體會(huì)胞外訊號(hào)的分子稱為受體，許多受體坐落細(xì)胞膜，受體接受胞外訊號(hào)后，結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生改變，從而把胞外訊號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榘麅?nèi)訊號(hào)，利用胞內(nèi)訊號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)細(xì)胞代謝，以適應(yīng)環(huán)境條件的變化。
多細(xì)胞生物是一個(gè)忙碌而有序的細(xì)胞社會(huì)，不同細(xì)胞之間須要互相協(xié)調(diào)工作，這些協(xié)調(diào)性的實(shí)現(xiàn)不僅僅依賴于物質(zhì)和能量的交換，也有賴于細(xì)胞間的信息交流。
有些細(xì)胞之間能進(jìn)行“遠(yuǎn)距離”的信息交流而不須要直接接觸，內(nèi)分泌細(xì)胞與其靶細(xì)胞的信息交流就屬于這種類型。例如，胰臟中的一些內(nèi)分泌細(xì)胞能分泌胰島素，胰島素分泌以后步入血液，隨血液運(yùn)到腰部各處，與靶細(xì)胞膜上的受體結(jié)合，將胰島素訊號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榘屑?xì)胞的胞內(nèi)訊號(hào)，調(diào)整靶細(xì)胞的代謝活動(dòng)，增加尿糖。
有些細(xì)胞之間進(jìn)行信息交流須要直接接觸。例如，一些免疫細(xì)胞須要辨識(shí)病衣原體的有關(guān)信息，但它們又不能直接接觸病支原體；解決這些困局的方式就是：由另一些免疫細(xì)胞負(fù)責(zé)直接攝入病支原體，加工處理后，再將病衣原體的有關(guān)信息曝露在細(xì)胞表面，這種曝露的信息就可以被辨識(shí)了。再例如，精卵細(xì)胞結(jié)合時(shí)，精液和卵細(xì)胞膜上的相關(guān)受體，會(huì)結(jié)合并辨識(shí)同種的異性胚珠，完成互相辨識(shí)能夠受孕，不能辨識(shí)就不能受孕，為此，從生物學(xué)講，許仙是不能使白素貞受孕的。
動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞壁中間一般有好多孔隙，相鄰的細(xì)胞膜能穿過那些孔隙聯(lián)接上去，相鄰的細(xì)胞質(zhì)也因而連通上去，產(chǎn)生胞間連絲。攜帶信息的物質(zhì)就可以通過胞間連絲，從一個(gè)細(xì)胞步入另一個(gè)細(xì)胞，進(jìn)而將信息傳遞給另一個(gè)細(xì)胞。
通過信息交流，多細(xì)胞生物體內(nèi)的各類細(xì)胞能夠互相協(xié)調(diào)，作為一個(gè)整體來(lái)完成各項(xiàng)生命活動(dòng)。細(xì)胞間的信息交流，大多與細(xì)胞膜有關(guān)。
細(xì)胞膜的功能是由它的成份和結(jié)構(gòu)所決定的，人們對(duì)細(xì)胞膜成份與結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)經(jīng)歷了相當(dāng)長(zhǎng)的過程。
19世紀(jì)末，歐文頓做了大量實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)試動(dòng)物細(xì)胞的私密性。實(shí)驗(yàn)發(fā)覺：溶于脂類的物質(zhì)，容易穿過細(xì)胞膜；不溶于脂類的物質(zhì)，不容易穿過細(xì)胞膜。于是他推論細(xì)胞膜由脂類構(gòu)成。究竟是哪一類脂類呢？是不是脂肪呢？考慮到細(xì)胞往往會(huì)面臨一些偏酸性的環(huán)境，脂肪也就是尿酸在酸性條件下容易分解，這樣才會(huì)帶來(lái)膜的不穩(wěn)定，難以發(fā)揮屏障作用。經(jīng)過一系列物理上的理智剖析后，歐文頓提出：細(xì)胞膜應(yīng)當(dāng)由磷脂和固醇這樣的兩性分子構(gòu)成。
后來(lái)科學(xué)家制備了喂奶植物成熟紅細(xì)胞的細(xì)胞膜，物理剖析表明，膜中富含大量的磷脂、少量的固醇，還有一些蛋白質(zhì)等。
這兒說(shuō)明一下，為何選擇喂奶植物成熟紅細(xì)胞來(lái)制備細(xì)胞膜？這是由于：喂奶植物成熟紅細(xì)胞中不僅細(xì)胞膜，其它各類膜性結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器都不存在，這樣制備的膜，不參雜細(xì)胞器膜，是純凈的細(xì)胞膜。
明晰了喂奶植物紅細(xì)胞的細(xì)胞膜中富含大量磷脂后，我們不禁會(huì)提出這樣的問題：磷脂在細(xì)胞膜中是怎樣排列的呢？
我們可以剖析一下磷脂，它由親水性的腦部和兩條疏水性的尾部構(gòu)成。之所以說(shuō)腿部是親水的，是由于腦部的乙酸官能團(tuán)帶有負(fù)電荷，是親水的；腹部還有帶正電荷的膽堿官能團(tuán)，也是親水的。之所以說(shuō)尾部是疏水的，是由于尾部是脂肪酸長(zhǎng)長(zhǎng)的醇類長(zhǎng)鏈，而醇類長(zhǎng)鏈本身是疏水的。假如我們把磷脂分子平鋪在海面上，它的頸部將侵入到水底，而尾部則朝向海面之上的空氣中。
磷脂分子在水底能自發(fā)產(chǎn)生兩種結(jié)構(gòu)。這是一種雙層磷脂結(jié)構(gòu)，磷脂親水的背部朝向水環(huán)境，而疏水的尾部互相緊靠在一起。
這是一種單層磷脂結(jié)構(gòu)。上面包裹了一團(tuán)水，磷脂親水的腹部分別朝向外部的水環(huán)境和內(nèi)部包裹的水環(huán)境，兩層磷脂疏水性的尾部互相緊靠在一起。
上述兩種結(jié)構(gòu)中，磷脂、水混和物均處于較低的能量水平，因而從熱力學(xué)上講，還能自發(fā)產(chǎn)生，且保持相對(duì)穩(wěn)定。
我們?cè)賮?lái)考慮磷脂分子所構(gòu)成的細(xì)胞膜，一般細(xì)胞生活在水環(huán)境中，也就是細(xì)胞外參雜著水，而細(xì)胞內(nèi)也飽含著水。此類情況似乎與我們剛剛提及的單層磷脂相像，即磷脂在細(xì)胞膜中應(yīng)當(dāng)排列成兩層。
1925年，兩位法國(guó)科學(xué)家戈特和格倫德爾，用乙醇提取喂奶植物成熟紅細(xì)胞的細(xì)胞膜，之后鋪成緊密的雙層脂類。檢測(cè)得到雙層脂類的面積，記作S2，而細(xì)胞膜的表面積記作S1。假如細(xì)胞膜是單層磷脂構(gòu)成的，這么S1和S2應(yīng)當(dāng)有如何的數(shù)目關(guān)系呢？其實(shí)應(yīng)當(dāng)有S1=2S2，實(shí)際實(shí)驗(yàn)發(fā)覺，確實(shí)存在這樣的數(shù)目關(guān)系，即鋪成的雙層磷脂的面積是細(xì)胞膜表面積的2倍。這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明：細(xì)胞膜中磷脂確實(shí)是單層排列的。
明晰了磷脂在細(xì)胞膜中是單層排列然后，人們很快又遇見了新問題。丹尼利和戴維森通過實(shí)驗(yàn)發(fā)覺：細(xì)胞膜的表面張力，大于脂類-水界面的表面張力。這個(gè)發(fā)覺的具體含意是哪些呢？換一種說(shuō)法就是，假如細(xì)胞膜純粹由脂類所構(gòu)成，這么細(xì)胞膜的表面張力就應(yīng)當(dāng)?shù)扔谥?水界面的表面張力，如今二者不相同，說(shuō)明細(xì)胞膜不僅僅由脂類構(gòu)成。
人們?cè)缫寻l(fā)覺油脂的表面吸附蛋白質(zhì)時(shí)，表面張力都會(huì)降低。按照這一事實(shí)，丹尼利和戴維森猜想：細(xì)胞膜中磷脂雙分子層上也吸附了蛋白質(zhì)，這樣才能解釋細(xì)胞膜表面張力比脂類-水界面的表面張力要小。隨著細(xì)胞膜提取技術(shù)的進(jìn)步，人們發(fā)覺膜上不僅富含豐富的磷脂外，確實(shí)存在大量的蛋白質(zhì)，再者還有一些脂類。
科學(xué)家明晰了細(xì)胞膜中磷脂雙分子層的外側(cè)應(yīng)當(dāng)吸附著蛋白質(zhì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)，而且脂單層和蛋白質(zhì)是如何結(jié)合在一起的呢？科學(xué)家并不清楚。
上世紀(jì)50年代末，羅伯特森在電鏡下觀察到細(xì)胞膜呈“暗-明-暗”的三層，原本，他覺得暗帶是蛋白質(zhì)，明帶是磷脂。于是，羅伯特森提出膜都是由“蛋白質(zhì)-磷脂-蛋白質(zhì)”三層所構(gòu)成，這個(gè)模型的要點(diǎn)和丹尼利和戴維森的模型并無(wú)太大的差別，都是脂單層兩邊吸附蛋白質(zhì)。至于蛋白質(zhì)和磷脂如何結(jié)合在一起，羅伯特森覺得有多種誘因起作用，其中最主要的是靜電吸引。磷脂的頸部是帶電的，蛋白質(zhì)側(cè)鏈中一些原子即使不帶電，而且共用電子對(duì)是有偏向的，因而可以說(shuō)帶部份電荷，這樣磷脂背部和蛋白質(zhì)側(cè)鏈之間就可以互相吸引結(jié)合在一起。
在羅伯特森的膜型中，磷脂雙分子層夾在兩層蛋白質(zhì)之間，且磷脂和蛋白質(zhì)靠靜電作用結(jié)合在一起，這就限制了膜的運(yùn)動(dòng)，因而這個(gè)模型是靜態(tài)的。靜態(tài)模型無(wú)法解釋細(xì)胞的生長(zhǎng)、分裂、運(yùn)動(dòng)等現(xiàn)象，因而模型須要繼續(xù)修正。
據(jù)悉，羅伯特森后來(lái)意識(shí)到，他原本對(duì)暗帶和明帶的剖析是錯(cuò)誤的。實(shí)際上暗帶是磷脂的頸部，也包括膜上附著的一些蛋白質(zhì)；而明帶則是磷脂的尾部。不過模擬題通常堅(jiān)持羅伯特森的初期錯(cuò)誤觀點(diǎn)，把暗帶當(dāng)成蛋白質(zhì)，明帶當(dāng)成磷脂。這一點(diǎn)你自己心理清楚就好。
從細(xì)胞可以生長(zhǎng)、分裂和運(yùn)動(dòng)這種現(xiàn)象中，很容易推知細(xì)胞膜應(yīng)當(dāng)是動(dòng)態(tài)的，而且很長(zhǎng)一段時(shí)間人們都沒有辦法在實(shí)驗(yàn)中觀測(cè)到膜的流動(dòng)。1970年，科學(xué)家設(shè)法讓人的細(xì)胞與大鼠的細(xì)胞融合。細(xì)胞融合后再用藍(lán)色螢光標(biāo)記人細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)，用紅色螢光標(biāo)記大鼠細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)。圖示就是剛?cè)诤喜痪迷谖灩怙@微鏡下的觀察結(jié)果。這個(gè)圖是個(gè)合成圖，螢光顯微鏡一次只能觀察一種螢光，要么是藍(lán)色螢光，要么是紅色螢光，兩次螢光觀察結(jié)果合并上去，就得到圖示的結(jié)果。我們就能看見剛才融合的時(shí)侯，藍(lán)色螢光和紅色螢光的分布有著顯著的界限和范圍。假如融合一段時(shí)間以后再進(jìn)行觀察，都會(huì)發(fā)覺：不管紅色螢光，還是綠色螢光，都均勻地分布在融合細(xì)胞的膜上。這就說(shuō)明，綠色螢光標(biāo)記的人細(xì)胞膜蛋白和紅色螢光標(biāo)記的大鼠細(xì)胞膜蛋白是可以運(yùn)動(dòng)的，膜具有流動(dòng)性。
科學(xué)家把標(biāo)本冰凍后，用刀切開，就可以在雙層磷脂斷面上看見許多坑泥濘洼，這種坑泥濘洼反映了蛋白質(zhì)在磷脂雙分子層的排布。圖示的坑泥濘洼其實(shí)沒哪些規(guī)律可循，更像是胡亂涂鴉的馬賽克，于是人們就把蛋白質(zhì)在磷脂雙分子層中的排布形容為馬賽克，也就是。
因?yàn)榧?xì)胞膜是流動(dòng)的，但是蛋白質(zhì)像馬賽克一樣排布在磷脂雙分子層中，于是1972年，辛格和尼科爾森就提出了細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌結(jié)構(gòu)模型，也就是fluidmodel，這個(gè)翻譯比較有意思，并沒有把翻譯為你們熟悉的馬賽克，而是翻譯成了“鑲嵌”，這翻譯給人覺得很有意境。流動(dòng)鑲嵌模型是目前普遍接受的細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)模型。
如今你可以按下暫停鍵，花點(diǎn)時(shí)間仔細(xì)瞧瞧這個(gè)圖，待會(huì)我們就依靠著這個(gè)圖來(lái)介紹流動(dòng)鑲嵌模型。
接出來(lái)就讓我們一起學(xué)習(xí)一下流動(dòng)鑲嵌模型的主要內(nèi)容。流動(dòng)鑲嵌模型的要點(diǎn)大致上可以概括為三點(diǎn)：
一、磷脂雙分子層構(gòu)成膜的基本支架。
所有的細(xì)胞膜都以磷脂雙分子層為基本支架。細(xì)胞膜的內(nèi)部是磷脂的疏水端，因而離子不能自由通過，許多水溶性分子也無(wú)法通過，這就造成細(xì)胞膜具有了屏障作用，可以將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開來(lái)。
二、蛋白質(zhì)以不同的形式鑲嵌在磷脂雙分子層中。
這一點(diǎn)講的是蛋白質(zhì)分子和磷脂雙分子層的位置關(guān)系，或則說(shuō)蛋白質(zhì)如何排布在磷脂雙分子層中。具體來(lái)說(shuō)，有些蛋白質(zhì)鑲在磷脂雙分子層的表面，鑲的涵義可以從我們國(guó)家傳統(tǒng)的金鑲玉來(lái)理解。有些蛋白質(zhì)部份或全部嵌入脂類雙分子層，有些蛋白質(zhì)則貫串整個(gè)磷脂雙分子層。我們把蛋白質(zhì)在磷脂雙分子層中排布的這種方法也稱為“鑲嵌”，也就是。并且模擬題很執(zhí)拗，它們堅(jiān)持覺得鑲嵌只包括鑲在表面和嵌入進(jìn)去，因而你要是說(shuō)“蛋白質(zhì)鑲嵌在磷脂雙分子層中”，它就覺得是不全面的，這實(shí)際上屬于望文生義。
因?yàn)榈鞍踪|(zhì)是生命活動(dòng)的主要承當(dāng)者，因而膜的功能主要就是由膜蛋白的種類和數(shù)目所決定，功能越復(fù)雜的膜，蛋白質(zhì)的種類和濃度越多。
三、膜具有流動(dòng)性。
細(xì)胞膜不是靜止不動(dòng)的，而是具有流動(dòng)性，主要表現(xiàn)為構(gòu)成膜的磷脂分子可以運(yùn)動(dòng)，例如可以側(cè)向聯(lián)通，直白一點(diǎn)就是把后面的磷脂分子打垮，自己擠過去。膜中的蛋白質(zhì)大多能運(yùn)動(dòng)。
這兒還是指出一下，從數(shù)學(xué)上講，運(yùn)動(dòng)要根據(jù)參照系來(lái)判別。我們約定膜上一些蛋白質(zhì)是不動(dòng)的，這是我們選取的“參照系”。構(gòu)成參照系的這種膜蛋白就是不動(dòng)的，但大部份蛋白質(zhì)相對(duì)于參照系是在運(yùn)動(dòng)的。對(duì)于磷脂分子來(lái)說(shuō)，其側(cè)向運(yùn)動(dòng)時(shí)刻不停地在進(jìn)行，因而所有的磷脂分子都能運(yùn)動(dòng)。
我們看見這第三點(diǎn)講膜具有流動(dòng)性，實(shí)際上是對(duì)構(gòu)成膜的磷脂分子和蛋白質(zhì)分子的特點(diǎn)進(jìn)行評(píng)析，因而膜具有流動(dòng)性也被模擬題們稱為膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。膜具有流動(dòng)性對(duì)于細(xì)胞完成物質(zhì)運(yùn)輸、生長(zhǎng)、分裂和運(yùn)動(dòng)等功能都是十分重要的，下一章我們會(huì)學(xué)習(xí)細(xì)胞如何依賴膜的流動(dòng)性來(lái)完成物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)。（由于Ai語(yǔ)音合成字?jǐn)?shù)限制，視頻中最后一句沒有讀下來(lái)）
對(duì)細(xì)胞膜的深入研究發(fā)覺，細(xì)胞膜的外表面還有脂類分子，這種脂類分子會(huì)與蛋白質(zhì)結(jié)合產(chǎn)生糖蛋白，或與脂類結(jié)合產(chǎn)生糖脂。我們把糖脂和糖蛋白中的脂類分子稱為糖被。之所以有這個(gè)名子，主要是由于這種脂類像毯子一樣蓋在細(xì)胞膜上。糖被在細(xì)胞生命活動(dòng)中具有重要的功能。諸如，糖被與細(xì)胞表面辨識(shí)、細(xì)胞間的信息傳遞等功能有密切關(guān)系。這兒須要提醒一下：?jiǎn)为?dú)存在的脂類分子不能發(fā)揮細(xì)胞表面辨識(shí)、細(xì)胞間的信息傳遞等功能，當(dāng)我們講糖被這個(gè)詞的時(shí)侯，就默認(rèn)這種脂類早已結(jié)合了蛋白質(zhì)或脂類。
糖被只存在于細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)，根部沒有。用時(shí)下流行的話來(lái)講就是糖被可用于分辨細(xì)胞膜的“正背面”，其實(shí)這兒的正背面是指細(xì)胞膜的內(nèi)兩側(cè)。
如今我提出一個(gè)問題讓你們思索一下，你仔細(xì)觀察這個(gè)圖，假若將喂奶植物成熟紅細(xì)胞膜中的磷脂抽提下來(lái)鋪成雙層，理論上，雙層磷脂的面積，真的是細(xì)胞膜表面積的2倍嗎？
我們不妨這樣來(lái)看，假如膜上沒有蛋白質(zhì)，尤其是沒有這些嵌入或則貫串磷脂雙分子層的蛋白質(zhì)，此時(shí)細(xì)胞膜就只是兩層磷脂，鋪成雙層的磷脂的面積就是細(xì)胞膜表面積的2倍。還是那些磷脂，當(dāng)我們把一些蛋白質(zhì)嵌入磷脂雙分子層中，再把一些蛋白質(zhì)變成貫串磷脂雙分子層，這樣細(xì)胞膜的表面積似乎都會(huì)急劇減小，尤其是考慮到蛋白質(zhì)的濃度非常豐富，表面積的降低一定很可觀，而且磷脂還是原先這些，并沒有降低，鋪成雙層的磷脂的面積也不會(huì)降低。為此，理論上來(lái)講，雙層磷脂的面積肯定不可能達(dá)到細(xì)胞膜表面積的2倍，而應(yīng)當(dāng)是大于2倍。上世紀(jì)五十年代，科學(xué)家重新估算了相關(guān)數(shù)據(jù)，結(jié)果發(fā)覺鋪成雙層的脂類的面積只有細(xì)胞膜表面積的1.2～1.4倍。所以說(shuō)，戈特和格倫德爾當(dāng)初真的算是很僥幸，她們的估算不正確細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)，而且卻得出了正確的推論：細(xì)胞膜中磷脂呈單層排列。
這一節(jié)的主要內(nèi)容到此就差不多結(jié)束了。最后我想再指出一下，通過這一節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，你得初步弄清：細(xì)胞膜的成份結(jié)構(gòu)與其功能是相適應(yīng)的。
細(xì)胞膜能將細(xì)胞和外界環(huán)境分開，這要?dú)w功于細(xì)胞膜的基本支架——磷脂雙分子層。磷脂的疏水部份，就能制止離子自由通過，也能阻撓一些水溶性分子的通過，因而可以發(fā)揮屏障作用，將細(xì)胞和外界環(huán)境分隔開來(lái)。
細(xì)胞膜才能控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞，這主要緣于膜上存在運(yùn)輸功能的蛋白質(zhì)，這種蛋白質(zhì)也叫膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白選擇性的對(duì)物質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)。據(jù)悉磷脂雙分子層也準(zhǔn)許一些脂胺類物質(zhì)和較小的水溶性分子通過。
細(xì)胞間的信息交流大多須要細(xì)胞膜的參與。細(xì)胞膜兩側(cè)的脂類是細(xì)胞間信息交流的物質(zhì)基礎(chǔ)。
有些細(xì)胞在細(xì)胞膜之外還有細(xì)胞壁，真菌、真菌和動(dòng)物細(xì)胞普遍存在細(xì)胞壁，它們細(xì)胞壁的組成差異很大，中學(xué)階段你能記住動(dòng)物細(xì)胞壁主要由纖維素和鞣質(zhì)構(gòu)成就可以了。真菌、真菌和動(dòng)物的細(xì)胞壁對(duì)于大多數(shù)溶質(zhì)而言都是通透的，難以在細(xì)胞壁內(nèi)制造一個(gè)穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境，因而細(xì)胞壁不能算作細(xì)胞的邊界，我們覺得細(xì)胞的邊界是細(xì)胞膜。
如今回頭來(lái)看，你都會(huì)發(fā)覺問題闡述中選用植物細(xì)胞進(jìn)行染色更能說(shuō)明問題。假如像我們這樣選用了酵母菌，就可以解釋成酵母細(xì)胞壁把臺(tái)盼藍(lán)擋在了外邊，所以活酵母沒有被染色。除非我們能先確定酵母細(xì)胞壁不會(huì)抵擋臺(tái)盼藍(lán)，這樣就能確定將臺(tái)盼藍(lán)擋在細(xì)胞外的是細(xì)胞膜。其實(shí)，這樣問題就變復(fù)雜了。