细胞质膜

一. 细胞质的结构模型

**细胞质膜(Plasma Membrane)**曾称细胞膜， 是指围绕在细胞最外层，由脂质、蛋白质及糖类共同组成的膜形态的结构。
生物膜：细胞内的膜系统（细胞器的膜）与细胞质膜的统称。

功能：结构屏障-物质转运-能量转换-信息传递

物质分类{亲水物质(Hydro philic)疏水物质(Hydro phobic)

其中还存在一些两性分子，如：磷脂 他们有一个亲水端和一个疏水端。
最初人们认为细胞膜是由纯粹的磷脂双分子层构成的，但后来人们发现细胞膜的表面张力更低，说明细胞膜并非完整的磷脂双分子层，Davson根据这个现象提出了蛋白-脂类-蛋白的三明治模型。随后根据免疫荧光和冰冻蚀刻的研究结果S. J. Singer & G.L. Nicolson提出了生物膜的流动镶嵌模型。

流动镶嵌模型

  1. 主体结构是一个磷脂双分子层
  2. 蛋白质通过静电相互作用与脂质双分子层相互作用(外在蛋白质)或部分或完全穿透脂质双分子层的疏水区域(内在蛋白质)。
  3. 双分子层的脂质可以在膜平面内横向扩散。蛋白质能够在双层平面内扩散。
  4. 细胞生长和分裂过程中质膜的动力学。
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膜脂
  1. 可以根据细胞中的磷脂酰丝氨酸（正曲率）分布了解到细胞上的磷脂分子并不是均匀分布的。（长存在于质膜外侧和囊泡）
    磷脂酰乙醇胺是负曲率的分子：常存在于质膜内侧
    磷脂酰胆碱是圆柱状的
  2. 胆固醇上存在四个环，较为僵硬；作用：可以部分在内质网上合成，可以调节膜的流动性，增加膜的稳定性，降低膜的（水溶物质）通透性，增加磷脂分子的有序性和脂双层的厚度。
  3. 鞘脂：对于膜的流动性有重要作用。
膜蛋白

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  1. 整合膜蛋白或者内在膜蛋白

    1. 可以有α螺旋，也可以有β片，其中β片的跨膜结构通常与物质转运有关。
    2. 相互作用：
      1. 疏水作用；膜蛋白的跨膜结构域与脂双层分子的疏水 核心相互作用
      2. 静电作用；跨膜结构域两端带正电荷的氨基酸残基与 磷脂分子带负电的极性头形成离子键，或带负电的氨基 酸残基通过Ca2+，Mg2+等阳离子与带负电的磷脂极性 头相互作用
      3. 共价连接；跨膜结构域两端带正电荷的氨基酸残基与 磷脂分子带负电的极性头形成离子键，或带负电的氨基 酸残基通过Ca2+，Mg2+等阳离子与带负电的磷脂极性 头相互作用
    3. 判断α螺旋跨膜次数：判断其疏水结构域的数目与位置。

  2. 周边膜蛋白或外在膜蛋白

  3. 脂锚定膜蛋白：GPI脂锚定蛋白通过脂质铆钉在膜的外侧

    1. 修饰类型
      1. 豆蔻酰化
      2. 棕榈酰化
      3. 法尼基化

  4. 膜蛋白的糖基化修饰：在自我识别方面有较大作用（通常在细胞的外表面）

  5. 酯酶体

二. 细胞质膜的基本特性和重要功能

磷脂分子有多种运动方式：横向扩散（lateral diffusion），自旋，尾部摆动（flexion），翻转（罕见）
细胞膜的动态变化：人鼠细胞融合。

脂筏模型：磷脂双分子层上的某些微区存在大量的鞘磷脂和胆固醇，使其具有较为僵硬的特性，其上富集具有各种功能的膜蛋白。

膜的不对称性：利用冷冻蚀刻技术对细胞膜的四个面进行观察。
PI常发生磷酸化修饰，携带电荷，在细胞信号转导过程中起重要作用。

细胞质膜的重要功能：

  1. 维持细胞内环境
  2. 选择性物质运输
  3. 胞内外信息传导
  4. 提供酶结合位点
  5. 介导细胞、基质连接
  6. 形成表面特化结构
  7. 膜蛋白与疾病发生发展

肌动蛋白作为细胞骨架不仅撑起了细胞，还作为膜的骨架使膜的柔韧性变强。