细胞膜

细胞膜是细胞的边界，也叫质膜。细胞膜具有流动性。

功能

1. 细胞与外界环境分隔开，保障细胞内部环境的相对稳定。
2. 控制物质进出细胞，控制外界物质进入和内部物质排出。

• 控制作用相对，一些有害物质也可能进入细胞，病毒、细菌也能侵入细胞，使生物体患病。

1. 进行细胞间的信息交流（参见信息交流）。细胞间的信息交流多种多样。

细胞膜的功能是由它的成分和结构决定的。

结构与成分

主要成分

• $50\mathrm{\%}$ 脂质；
• $40\mathrm{\%}$ 蛋白质。

除此之外还有 $2\mathrm{\%}\sim 10\mathrm{\%}$ 的糖类。

主要结构

流动镶嵌模型认为，细胞膜主要是由磷脂分子和蛋白质分子构成的。

磷脂双分子层是膜的基本支架，内部是疏水端，水溶性粒子不能自由通过，具有屏障作用。

被动运输

物质顺浓度梯度（从高浓度→低浓度）运输，不消耗能量（ATP）。

• 特点：
  • 无需细胞代谢供能
  • 依赖浓度差或电化学势能
  • 包括自由扩散和易化扩散

自由扩散

• 原理：小分子物质直接穿过磷脂双分子层
• 影响因素：浓度差、分子大小、脂溶性（如 $\mathrm{O}{\phantom{A}}_2$、$\mathrm{C}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2$、甘油）
• 示例：
  • $\mathrm{O}{\phantom{A}}_2$ 进入细胞
  • $\mathrm{C}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2$ 排出细胞
  • 脂溶性维生素（维生素A、D、E、K）

易化扩散（协助扩散）

• 原理：借助膜上的转运蛋白（通道蛋白/载体蛋白）运输
• 特点：
  • 具有特异性（特定蛋白运输特定物质）
  • 存在饱和现象（运输速率有上限）
• 示例：
  • 葡萄糖进入红细胞（载体蛋白）
  • 水通道（水孔蛋白）运输水分子
  • $\mathrm{K}{\phantom{A}}^{+}$ 通道（通道蛋白）

主动运输

物质逆浓度梯度（从低浓度→高浓度）运输，消耗能量（ATP）。

• 特点：
  • 需要细胞代谢供能（ATP水解供能）
  • 依赖膜上的载体蛋白（如泵蛋白）
  • 维持细胞内环境稳定（如离子浓度）

关系图

特征	被动运输	主动运输
能量消耗	否	是（ATP）
浓度梯度方向	顺浓度梯度	逆浓度梯度
是否需要蛋白	仅易化扩散需要	必需载体蛋白
饱和现象	仅易化扩散有	有
实例	$\mathrm{O}{\phantom{A}}_2$、$\mathrm{C}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2$ 扩散 葡萄糖进入红细胞	钠钾泵 根细胞吸收矿质元素

特殊运输方式

• 胞吞作用：大分子物质通过膜包裹形成囊泡进入细胞（如巨噬细胞吞噬细菌）
• 胞吐作用：细胞内的囊泡与膜融合释放物质（如胰岛细胞分泌胰岛素）
• 注：胞吞/胞吐消耗能量，属于广义主动运输，但不通过膜蛋白直接运输。