（均分布于细胞膜的外层，即膜的非胞质面）
※膜脂和膜蛋白分布的不对称性决定了膜内外表面 功能的不对称性。
※膜的通透性——膜允许一定物质穿越的性能。
特点：具有选择性。
O2 , CO2 , N2 尿素，H2O 葡萄糖,蔗糖 H+,Na+ , Ca2+
一、膜的选择性通透
★膜对物质分子的通透性取决于
膜的结构属性及分子特性：
①脂溶性越强的分子越容易穿膜； ➢非极性物质脂溶性强，易穿膜， 如O2,CO2,N2； 但H2O例外。
②分子量越小越容易穿膜；
③不带电荷的分子容易穿膜，带 电荷的离子不能或很难穿膜。
➢离子脂溶性弱，且带有水化膜， 增大了它的有效体积。
二、膜运输蛋白及其介导的跨膜运输
★根据运输机制不同，将膜运输蛋白分为两类：
（2）一端嵌入膜层内，另一端露出膜外——半嵌入蛋白
内在膜蛋白具有双亲性，其亲水区域暴露在膜的一侧或
两侧表面与水相吸，它们的疏水区嵌入膜内，与脂类分子疏水
尾部通过疏水键结合，不易分离。
2、外在蛋白
非双亲性分子；附在膜的内外表面（主要 在细胞膜的内表面），与膜脂极性头部或内在 膜蛋白的极性区域非共价地结合，易分离。
膜、高尔基复合体膜、溶酶体 膜、核膜等，统称为细胞内膜。
生物膜(biomembrane）
细胞膜、线粒体膜和细胞内膜的总称。
生
细胞膜
物 细胞内膜
膜
线粒体膜
细胞膜 细胞质
任何生物膜在电镜下都呈现“暗—明—暗”
三层结构，故将这三层结构称为单位膜。
第一节 细胞膜的化学组成和分子结构
一、细胞膜的化学组成
细 脂类、蛋白质、糖类 ——主要成分
胞
膜 水、无机盐、金属离子 —少量成分
★蛋白质/脂类 :在不同种类生物膜中有所不同。
一般地说：功能多而复杂的膜，蛋白质/脂类 大； 功能少而简单的膜，蛋白质/脂类 小。
各种生物膜中蛋白质与脂类的含量比
膜的种类
蛋白质/脂类
神经髓鞘(轴突部分的细胞膜） 血小板 Hela细胞 红细胞膜 线粒体内膜
0.23 0.7 1.5 1.5-4 3.2
①载体蛋白：通过蛋白质发生可逆的构象变化进行物质运输； ②通道蛋白：在蛋白质中心形成一个亲水性的通道，使特定
溶质穿越。
★根据膜运输蛋白转运物质方向不同，分为
两种运输方式：
被运输的物质借助于膜运输蛋白，顺着浓 度梯度或电化学梯度穿越细胞膜，且不需 要消耗细胞代谢能,这种运输方式称…。
被运输的物质借助于膜运输蛋白，逆着浓 度梯度或电化学梯度穿越细胞膜，且需要
4
非胞质面
脂
双
分
子
1
2
胞质面 层
3
5
1 单 次 穿 膜：单条a-螺旋贯穿脂质双层。
跨膜蛋白
内
2 多 次 穿 膜：数条a-螺旋几次折返穿越脂质双层。
在 膜
3 非穿越性共价结合：不穿越脂质双层的全部，而与胞质侧单层脂质的烃链结合。 蛋
4 与磷脂酰肌醇结合：蛋白质通过自己的一个寡糖链与磷脂酰肌醇（在非胞质面 白
细胞膜 （cell membrane)
概念： 是包围在细胞质外周的一层
界膜，又称质 膜
（plasma membrane).
功能：
①使细胞具有相对独立和稳定 的内环境； ②是细胞内外物质、信息、能 量交换的“门户”。
细胞内膜 （endomembrane）
★概念：
除细胞膜外，真核细胞内许多
膜性细胞器的膜，如内质网
的单层）共价结合。Fra bibliotek5 外在膜蛋白：附在膜的内外表面，非共价地结合在镶嵌蛋白上。
（三）糖类
共价键
单糖或多聚糖 + 膜 脂
糖脂
共价键
单糖或多聚糖 + 膜蛋白
糖蛋白
细胞外被 细胞外表的糖链与该细胞分泌出来的糖蛋白等粘附在
一起，形成一层外被，称细胞外被。
细 胞 外 被
脂 双 层
膜 蛋 白
细胞内
二、细胞膜的特性 ——流动性和不对称性。
常见糖脂：脑苷脂； 神经节苷脂
鞘 胺 醇
脑苷脂
糖脂分子
3、胆固醇(cholesterol)
极 性 头 部固
醇 环 结 构非
极 性 尾 部
（二）膜蛋白
内在蛋白（70%～80%） 外在蛋白（20% ～30%）
1、内在蛋白
※膜功能的承担者； ※双亲性分子，可以不同程度地嵌入脂双分子层： （1）贯穿脂双层，两端露出膜外——跨膜蛋白
小鼠膜蛋白抗体 + 小鼠膜蛋白（抗原）
人膜蛋白抗体 + 罗丹明
人膜蛋白抗体+ 人膜蛋白（抗原） 孵育（37℃，40分钟）
影响膜流动性的因素
1.脂肪酸链的饱和程度 饱和程度高，流动性小 饱和程度低，流动性大
2.脂肪酸链的长度 3.胆固醇的影响
链长，流动性小 链短，流动性大
调节膜的流动性
4.卵磷脂/鞘磷脂的比例
第二：胆固醇
因其与磷脂酰胆碱和鞘磷脂的亲和力较大，故主要分布在细胞膜的外层。
第三：糖脂
全部分布在膜的非胞质面。
2、膜蛋白分布的不对称性
第一：膜蛋白在脂双分子层中 的分布位置是不对称的。（包 括内在及外在膜蛋白） 第二：膜蛋白颗粒在膜内外两层中的分布是不对称的。
（细胞膜内层多于外层） 第三：糖蛋白的分布是不对称的。
此比例小，流动性小 此比例大，流动性大
5.膜蛋白的影响
内在膜蛋白多，流动性小
6.其它因素
环境温度、pH、离子强度等
（二）生物膜的不对称性
1、膜脂分布的不对称性
第一：磷脂
磷脂酰胆碱 和 鞘磷脂多分布在细胞膜的外层（非胞质面）
磷脂酰乙醇胺 和 磷脂酰丝氨酸多分布在细胞膜的内层（胞质面）
∵ 磷脂酰丝氨酸带有负电荷，∴细胞膜内层负电荷多于外层。
（一）细胞膜的流动性
1、膜脂的流动性
★★膜脂的特性——液晶态
晶态
液晶态
液态
相变
相变温度
★膜脂分子的运动方式
（1）侧向移动 （2）旋转运动 （3）左右摆动 （4）翻转运动
2、膜蛋白的流动性
膜蛋白分子的运动方式 （1）侧向移动 （2）旋转运动
小鼠细胞
膜蛋白 (抗原)
人细胞
异核细胞 小鼠膜蛋白抗体 + 荧光素
(一) 膜脂 生物膜上的脂类统称膜脂。
磷脂 膜 脂 胆固醇
糖脂
均为“双亲性分子”(★★)
既有亲水性一端，又有 疏水性一端的分子。
1、磷脂的类型
X
极
磷脂酰胆碱（卵磷脂）
性 头
磷 磷脂酰乙醇胺（脑磷脂）
部 （
脂 磷脂酰丝氨酸
亲 水 性
鞘磷脂
）
非
极
性
尾
鞘
部 （
胺
疏
醇
水
性
）
2、糖脂
糖脂与鞘磷脂相似， 只是头部不同。
消耗细胞代谢能,这种运输方式称…。
载体蛋白 既参与主动运输又参与被动运输。 通道蛋白 只参与被动运输。
（一） 被动运输
1.单纯扩散 2.通道扩散 3.协助扩散