細(xì)胞膜的化學(xué)組成

細(xì)胞膜幾乎全都是脂類（50%）和蛋白質(zhì)（40%），僅含少量糖類（2~10%糖脂和糖蛋白）和微量核酸（細(xì)菌質(zhì)膜、核膜、mit、chl內(nèi)膜）。
（一）膜脂（Lipids）細(xì)胞膜的基本組成部分，構(gòu)成膜的基本骨架，維持構(gòu)象并為膜蛋白行使功能提供環(huán)境；是部分酶行使功能所必需的。主要包括磷脂、糖脂和膽固醇三種類型。
1.磷脂：約占整個(gè)膜脂的50％以上。分為二類：甘油磷脂和鞘磷脂。主要特征是：①具有一個(gè)極性頭和兩個(gè)非極性的尾（脂肪酸鏈），但心磷脂除外，它具有4個(gè)非極性的尾部；②脂肪酸碳鏈為偶數(shù)，多數(shù)碳鏈由16，18或20個(gè)碳原子組成；③除飽和脂肪酸根外（如軟脂酸），還常常有不飽和脂肪酸（多為順式，如油酸）
2.糖脂：普遍存于原核和真核細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)膜上，其含量5％以下，在神經(jīng)細(xì)胞質(zhì)膜上含量較高. 糖脂也是兩性分子，結(jié)構(gòu)與磷脂相似，由一個(gè)或多個(gè)糖殘基代替磷脂酰膽堿而與鞘氨醇的羥基結(jié)合。zui簡單的糖脂是半乳糖腦苷脂,它僅有一個(gè)半乳糖作為極性頭部；變化zui多、zui復(fù)雜的是神經(jīng)節(jié)苷脂,它是神經(jīng)原質(zhì)膜具特征性的成分。
3.膽固醇：存在于真核細(xì)胞膜上（30%以下），細(xì)菌質(zhì)膜不含有膽固醇，但某些細(xì)菌的膜脂中含有甘油脂等中性脂類。是一種雙性分子。
功能：提高脂雙層的力學(xué)穩(wěn)定性，調(diào)節(jié)脂雙層流動性，降低水溶性物質(zhì)的通透性。
4.脂質(zhì)體（liposome）是根據(jù)磷脂分子可在水相中形成穩(wěn)定的脂雙層膜的趨勢而制備的人工膜。
功能：①研究膜脂與膜蛋白及其生物學(xué)性質(zhì) ②脂質(zhì)體中裹入DNA可用于基因轉(zhuǎn)移 ③在臨床治療中，脂質(zhì)體作為藥物或酶等載體。
（二）膜蛋白
膜蛋白是膜功能的主要體現(xiàn)者。功能越復(fù)雜的膜，其上的蛋白質(zhì)含量越多。
1.類型根據(jù)膜蛋白分離的難易及其與脂分子的結(jié)合方式，分為兩類：外在膜蛋白（extrinsic membrane proteins）或稱外周膜蛋白（peripheral membrane proteins）和內(nèi)在膜蛋白（intrinsic membrane proteins）或稱整合膜蛋白（integral membrane proteins）。
外在膜蛋白（extrinsic/peripheral membrane proteins ）：水溶性蛋白，分布在細(xì)胞膜的表面，靠離子鍵或其它較弱的鍵與膜表面的蛋白質(zhì)分子或脂分子結(jié)合，改變?nèi)芤旱碾x子強(qiáng)度或提高溫度就可分離。如紅細(xì)胞的血影蛋白和錨定蛋白都是外周膜蛋白。
內(nèi)在膜蛋白（intrinsic/ integral membrane proteins）：水不溶性蛋白，形成跨膜螺旋，部分或全部鑲嵌在細(xì)胞膜中或內(nèi)外兩側(cè)的蛋白質(zhì)，與膜結(jié)合緊密，需用去垢劑使膜崩解后才可分離。
2.內(nèi)在膜蛋白與膜脂結(jié)合的方式
內(nèi)在膜蛋白多為跨膜蛋白（transmembrane proteins），也有些插入脂雙層中，與膜結(jié)合主要方式有：
⑴.疏水相互作用：膜蛋白的跨膜結(jié)構(gòu)域（主要是α-螺旋、β-折疊片結(jié)構(gòu)）與脂雙層分子的疏水核心的相互作用。
⑵.離子鍵作用：跨膜結(jié)構(gòu)域兩端攜帶正電荷的氨基酸殘基與磷脂分子帶負(fù)電的極性頭形成離子鍵，或帶負(fù)電的氨基酸殘基通過Ca2+、Mg2+等陽離子與帶負(fù)電的磷脂極性頭相互作用
⑶.共價(jià)結(jié)合：某些膜蛋白在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)一側(cè)的半胱氨酸殘基上共價(jià)結(jié)合脂肪酸分子，少數(shù)與糖脂共價(jià)結(jié)合。
蛋白與膜的結(jié)合方式：1.2整合蛋白；3.4脂錨定蛋白；5.6外周蛋白
3. 去垢劑（detergent）：是一端親水一端疏水的兩性小分子，是分離與研究膜蛋白的常用試劑。分離子型去垢劑和非離子型去垢劑，常用的離子型去垢劑如十二烷基磺酸鈉（SDS），非離子去垢劑Triton X-100