细胞膜主要由蛋白质和脂质的混合物组成。根据膜在体内的位置和作用,脂质可占膜的20%至80%,其余为蛋白质。脂质有助于赋予细胞膜灵活性,而蛋白质则监测和维持细胞的化学气候,并协助分子在膜上的转移。
磷脂是细胞膜的主要成分。磷脂形成一种脂质双层,其中其亲水性(被水吸引)头部区域自发地排列,面向含水的细胞质和细胞外液,而其疏水性(被水排斥)尾部区域面向远离细胞质和细胞外液。脂质双层是半渗透的,只允许某些分子在膜上扩散。
胆固醇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,从而防止细胞膜变硬。在植物细胞膜中没有发现胆固醇。
糖脂位于细胞膜表面,并有一个碳水化合物糖链连接到它们。它们帮助细胞识别身体的其他细胞。
细胞膜包含两种类型的相关蛋白质。外周膜蛋白位于膜的外部,并通过与其他蛋白的相互作用与膜相连。完整的膜蛋白被插入到膜中,大多数通过膜。这些跨膜蛋白的部分暴露在膜的两侧。细胞膜蛋白具有许多不同的功能。
结构蛋白有助于给细胞提供支持和形状。
细胞膜受体蛋白通过激素、神经递质和其他信号分子帮助细胞与其外部环境进行沟通。
运输蛋白,如球状蛋白,通过促进扩散,在细胞膜上运输分子。
糖蛋白上有一条碳水化合物链。它们嵌入细胞膜,有助于细胞间的通讯和跨膜的分子运输。
一些细胞器也被保护膜包围。细胞核、内质网、液泡、溶酶体和高尔基体是膜结合细胞器的例子。线粒体和叶绿体由双层膜结合。不同细胞器的膜在分子组成上不同,并且非常适合它们所执行的功能。细胞器膜对包括蛋白质合成、脂质生产和细胞呼吸在内的一些重要细胞功能非常重要。
细胞膜只是细胞的一个组成部分。在典型的动物真核细胞中也可以发现以下细胞结构:
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