细胞膜

细胞膜（Cell membrane，亦称质膜或Plasma membrane）把细胞内部与外部环境分隔，同时允许受控制的物质和信息交流。它并非完全封闭的外壳：细胞需要摄入营养、排出产物，并维持与外界不同的离子组成。细胞膜的功能因此包含隔离和联系两方面。

细胞膜不能与细胞壁混同。细胞壁位于膜外，提供不同性质的支持；核膜围绕细胞核，细胞器膜划分细胞内部空间，虽同属生物膜，却不是包围整个细胞的质膜。讨论膜的具体性质时还须说明生物和细胞类型，不同膜的脂质、蛋白质比例并不相同。

参考：[1]

典型细胞膜的脂质具有亲水和疏水部分。在水环境中，亲水头部朝向膜两侧的水相，疏水尾部聚在内部，构成双层。膜蛋白可跨越双层、插入其中，或附着于表面；糖链则可与脂质和蛋白质连接，参与细胞表面的识别。

流动镶嵌模型强调这些成分并非固定不动的拼图。脂质及部分蛋白质可在膜平面内移动，但与细胞骨架等结构的联系也会限制运动。温度和脂肪酸组成影响双层的排列：不饱和脂肪酸的弯折使分子不易紧密堆积；动物膜中的胆固醇则调节温度变化对流动性的影响。流动性不等于膜可以无限扩张或任意变形。

参考：[1]

脂质内部疏水，使氧和二氧化碳等较易通过，而带电离子不能仅凭体积小就自由穿越。通道蛋白提供适合特定物质通过的路径，载体蛋白则结合底物并改变构象。顺着相应梯度的易化扩散虽需要蛋白质帮助，仍属于被动运输，不能因“有蛋白参与”就称为主动运输。

离子运动同时受浓度差和电位差影响，须考虑电化学梯度。主动运输能逆着这一梯度搬运物质，例如钠钾泵利用ATP水解释放的能量，每个循环通常向外运出三个钠离子、向内运入两个钾离子。另一些运输利用预先建立的离子梯度作为能量来源，不直接水解ATP，却仍依赖能量投入。

参考：[2] [3]

膜模型必须解释可观察的行为，而不只是示意图。透射电子显微镜揭示膜的层状组织，脂质在水中形成双层的性质则说明其自组织基础。1972年辛格和尼科尔森提出流动镶嵌模型，将蛋白质与脂质的组织和运动联系起来，后来仍不断根据研究修订。

渗透现象提供了另一类功能证据。若外界条件使水净流入红细胞，细胞可膨胀甚至破裂；净失水则使其皱缩。变化不仅取决于溶质总量，还取决于哪些物质能够通过膜。这说明“半透膜”不是所有小分子一律通过的筛网，而是由脂质屏障、运输蛋白和两侧条件共同决定的选择性边界。

参考：[1] [2]