摘要：生物體的生命活動主要是以細胞為基本單位進行的。在細胞表面有一層膜（細胞膜），它使每位細胞與周圍環境隔開，維持著相對穩定的細胞內部環境，而且具有保護細胞的作用。同時，細胞與周圍環境不斷地交換與運輸物質，也主要借助細胞膜。據悉，活細胞中的各類代謝活動，都與細胞膜的結構和功能具有密切的關系。
關鍵詞：細胞膜；結構基礎；特點；生理功能
1細胞膜的結構組成
細胞膜的結構是在各類膜結構假定的實驗過程中不斷得到否認，目前得到各類實驗支持的是S.T.和G.于1972年提出的生物膜的流動鑲嵌模型，該模型說明了膜的結構是以能流動的磷脂為骨架，其中還鑲嵌有各類蛋白質，即在膜外有外在蛋白，膜內有鑲嵌蛋白。
1.1細胞膜的組成：膜質和膜蛋白
1.1.1膜質：包括磷脂、糖脂、膽固醇和中性脂類。
磷脂：磷脂是生物膜的基本骨架部份，由極性的腹部和兩個疏水的尾部兩部份組成，約占整個膜脂的5%以上，將雙層脂分子橫亙在海面上時，其極性端插入水箱，而非極性端的尾部會面向空氣界面，而且其面積是細胞膜面積的二倍，該實驗否認：每層膜結構都是由兩層磷脂分子構成。兩層磷脂在建立膜的過程中，很真實地重現了它自身的特點，極性的親水端會緊密排列而且把非極性疏水端包裹在其中（注：磷脂并不是單一的一種化合物，它可以分為甘油、磷脂和磷脂醇等）
糖脂：糖脂普遍存在于原核和真核細胞的細胞膜上，其濃度約占膜脂總數的5%以下，在神經細胞膜上比列較高，為5%～10%。
尿酸和中性脂類：存在于真核細胞膜上，其濃度通常不超過膜脂的1/3，尿酸在細胞膜中調節著膜的流動性，降低膜的穩定性，以及增加水溶性物質的私密性等方面都起著重要作用。對于一些原核生物而言，其質膜中不富含尿酸成份，但富含甘油酯等中性脂類。
1.1.2膜蛋白：包括膜外周邊蛋白和膜內在蛋白。
膜蛋白是膜結構中的重要成份之一，在不同生物的體細胞中，膜蛋白存在的種類和數目各不相同，這種不同數目和種類的蛋白從不同的角度給與細胞膜十分重要的各類生物學功能。依照其分離的難易及其脂分子結合的形式，膜蛋白可分為兩大類型：膜外周邊蛋白（或列在膜蛋白）和膜內在蛋白（或稱整合膜結構）。
膜外周邊蛋白：膜外周邊蛋白為水溶性蛋白，借助離子鍵或其他較弱的鍵與膜表面的蛋白質分子或脂分子結合，因而，只要改變堿液的離子硬度甚至增強氣溫就可以從膜上分離出來，而膜結構并不被破壞。
膜內在蛋白：膜內在蛋白與膜結合的十分緊密，只有用去垢劑使膜崩解后才可以分離下來，是哪些誘因導裂了它分離的難度這么之大呢？因為膜內在蛋白多數為跨膜蛋白，也有些插入脂單層中，這種特殊的結合形式，直接造成了它與膜結合的緊密性，它們的主要結合方法如圖1所示：
膜蛋白的跨膜結構域與脂單層分子的疏水核心的互相作用。跨膜結構域兩端攜帶正電荷的多肽殘基，如精谷氨酸、賴谷氨酸等與脂分子帶負電的極性頭產生離子鍵，或帶負電的多肽殘基通過Ca2+、Mg2+等陽離子與帶負電的磷脂極性頭互相作用。個別膜蛋白在細胞質基質兩側的半胱多肽基上共價結合脂肪酸分子，插入脂單層之間，進一步強化膜蛋白與脂單層的結合力，還有少數蛋白質與糖脂共價結合。
2細胞膜的特點
2.1膜的流動性
膜的流動性是生物膜的基本特點之一，也是細胞進行生命活動的必要條件，主要包括了膜脂的流動和膜蛋白的流動。
2.1.1膜脂的流動。膜脂的流動性主要是指脂分子的側向流動。影響脂流動的重要誘因有：（1）脂分子本身，通常來說，脂肪酸鍵越短，膜脂的流動性越大；（2）氣溫，各類膜脂都具有不同的相變體溫，在生物膜中膜脂的相變濕度是由組成生物膜的各類脂分子的相變氣溫決定的；（3）膽固醇醇對膜的流動性也起著重要的調節作用，它具有與磷脂分子結合限制其運動的作用，也有將磷脂分子隔開使其易流動的作用。最終的效應取決于上述兩種作用的綜合效應。多數情況下，尿酸的作用是避免膜脂由氣相變為液相，以保證膜脂處于活動狀態。
2.1.2膜蛋白的流動。科學家們通過一系列的實驗（如螢光抗原免疫標記實驗）證明：膜蛋白也具流動性，但實際上，并不是所有的膜蛋白都像在人鼠融合細胞膜上那樣自由運動，有些細胞90%的膜蛋白是自由運動的，而有些細胞只有30%的膜蛋白處于流動狀態，影響其運動的主要誘因是個別膜蛋白與膜下細胞骨架結構相結合，限制了膜蛋白的運動。
2.2膜的不對稱性
膜脂的不對稱性是指同一種膜脂分子在膜的脂單層中呈不均勻分布。主要有糖脂和磷脂分子的不對稱分布，糖脂的分布表現出完全不對稱性，其中糖基團都在質膜的ES面上，因而糖質僅存在于質膜的細胞外小頁中，影響其分布不均的誘因是：（1）完成其生理功能的結構基礎；（2）磷脂分子不對稱，影響其分布不均的誘因仍未清楚。
膜蛋白的不對稱性：有的膜蛋白在質膜上都是不對稱分布，其不對稱性是指每種膜蛋白分子在細胞膜上都具有明晰的方向性，它們決定著各類生物膜的特點及其生物學功能。膜蛋白的不對稱性也是生物膜完成復雜的在時間與空間上有序的各類生理功能的保證。
3細胞膜的功能
細胞膜其物質組成及結構基礎，共同決定了細胞膜特有的、特殊的各項生理功能，但因為它作為細胞內外邊界，其結構更為復雜，功能更為多樣細胞膜結構，其主要功能概括如下：（1）細胞膜為細胞的生命活動提供相對穩定的內環境。（2）選擇性的物質運輸，包括公共代謝底物的輸入與代謝產物的排除，其中伴隨著能量的傳遞。（3）提供細胞辨識位點，并完成細胞內外信息跨膜傳遞。（4）為多種酶提供結合位點，使酶促反應高效而有序進行。（5）介導細胞與細胞，細胞與基質之間的聯接。（6）質膜參與產生具有不同功能的細胞表面特化結構。
其實，細胞膜有多方面的重要功能，它與細胞的物質交換、識別、分泌、排泄和免疫等都有密切的關系。活細胞不停地進行新陳代謝作用，它必須不斷地與周圍環境交換物質，物質通過細胞膜進出細胞。離子和小分子物質進出細胞主要是通過自由擴散和主動運輸等方法細胞膜結構，而大分子和顆粒物質主要通過內吞和外排的形式進出細胞。所謂的自由擴散，指的是物質從含量高的兩側通過細胞膜向含量低的兩側轉運。諸如，O2，CO2、甘油、乙醇和苯等物質的轉運過程，該過程即不須要消耗細胞內呼吸作用釋放的能量，也不須要任何載體。主動運輸是被選擇吸收的物質從含量低的兩側通過細胞膜向含量高的兩側轉運，必需要有載體蛋白的協助，還須要消耗細胞內呼吸作用所釋放的能量。細胞的內吞和外排作用主要是大分子物質附著在細胞膜上，由細胞膜內陷或內翻而使大分子顆粒進出細胞膜。
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