【植物学笔记】植物细胞（二）

上一节主要介绍了细胞壁，接下来继续向细胞内深入就是细胞膜（cell membrane）了，细胞膜又称质膜（plasmalemma）。位于原生质体外围、紧贴细胞壁的膜结构。这一点无论是动物还是植物，质膜的主要结构和成分都是相似的（并不完全相同，比如植物的细胞膜上没有胆固醇），所以在这里我就穿插入整个细胞膜结构的具体阐述，这也是细胞生物学最为重要的部分。

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上图就是细胞膜的结构示意图，细胞膜主要由蛋白质和脂质组成，以及少量的多糖、核酸、金属离子和水。在电子显微镜下有明显的暗-明-暗三条平行的带，内外两层暗带均由蛋白质分子组成，亮带即脂质组成的磷脂双分子层。一开始人们以为这样的结构应当是静态的，直到上世纪八十年代，Singer and Nicolson在大量实验的基础上得出细胞膜是有流动性的，并提出了流动镶嵌模型 fluid mosaic model，是目前公认的膜结构模型假说。

磷脂phospholipids是细胞膜的主要成分。磷脂形成一个磷脂双分子层，其中它们的亲水hydrophilic (被水吸引)头部区域自发地面向细胞质和细胞外液，而它们的疏水hydrophobic (被水排斥)尾部区域背向细胞质和细胞外液。磷脂双分子层是半渗透的，只允许某些分子传播穿过隔膜。

胆固醇cholesterol是动物细胞膜的另一种脂质成分。胆固醇分子选择性地分散在膜磷脂之间。这有助于防止磷脂过于紧密地堆积在一起，从而防止细胞膜变得僵硬。胆固醇在植物细胞膜中找不到。

糖脂glycolipids位于细胞膜表面并具有碳水化合物糖链附着在它们身上。它们可以帮助细胞识别身体的其他细胞。

细胞膜包含两种相关的蛋白质。外周膜蛋白peripheral membrane proteins（也称外在蛋白extrinsic protein）位于膜外部，并通过与其他蛋白质的相互作用与膜相连。整合膜蛋白integral membrane proteins（也称整合蛋白intrinsic protein）被插入膜中并且大多数穿过膜。这些跨膜蛋白的一部分暴露在膜的两侧。细胞膜蛋白质有许多不同的功能。

结构蛋白structural proteins帮助给予细胞支持和形状。

细胞膜受体蛋白cell membrane receptor proteins帮助细胞通过使用激素、神经递质（动物）和其他信号分子。

转运蛋白transport proteins例如球状蛋白质，通过促进扩散将分子转运穿过细胞膜。

糖蛋白类glycoproteins有一条碳水化合物链附着在它们身上。它们嵌入细胞膜，有助于细胞间的通讯和分子穿过细胞膜的运输。

细胞膜有着重要的生理功能，可以维持细胞的稳定代谢的胞内环境，而且可以调节和选择物质进出细胞（即细胞膜具有选择透过性），还可以通过胞吞胞吐的作用吸收、消化、外排大分子物质，在细胞识别、信号传递、纤维丝合成、微纤丝的组装方面都有重要的意义。

参考：

https://www.thoughtco.com/cell-membrane-373364

http://www.biology4kids.com/files/cell_membrane.html

https://en.wikipedia.org/wiki/Cell_membrane