磷脂双分子层
细胞薄膜结构 / 维基百科,自由的 encyclopedia
磷脂双分子层(phospholipid bilayer)又称脂质双分子层(lipid bilayer),简称磷脂双层、脂双层[1],是两层单分子磷脂“对排”形成双分子厚度的“片层结构”。磷脂分子具双亲性(双极性),以疏水性(非极性)烃链的尾端朝内,簇集于脂双层的内侧而相对排列;以亲水性(极性)头端朝外,面向外部包围的极性环境。脂双层构成了细胞各种膜(生物膜)的基本骨架。
单位膜(unit membrane)则是由脂双层及嵌合蛋白质构成的一层生物膜,为一切生物膜所具有共同的“基本单位”结构,而得名;单位膜构成了细胞膜及细胞内有膜细胞器的膜,在电镜下其横断面呈现“暗—明—暗”三条平行的带(内、中、外三层式结构),内、外两层暗带由蛋白质分子组成,中间一层明带由双层脂类分子组成。
所有细胞生物的细胞膜和许多病毒的包膜都具有磷脂双分子层的结构,此外,核被膜和许多胞器(如内质网等)也具有磷脂双分子层。 磷脂双分子层在细胞中起屏障作用,使离子、蛋白质或其它物质保留在需要之处,阻止其扩散到其他地方,并阻止有害物质的进入。尽管厚度只有数纳米[2],磷脂双分子层能有效发挥屏障作用。大多数水溶性分子都不能透过磷脂双分子层。因此细胞可以通过离子泵在膜两侧转运离子,进而调节离子浓度或pH。
自然中的生物膜通常会含有除磷脂外的其他分子。在动物细胞中,一个特别重要的例子就是胆固醇,能保持细胞膜的强度并减少其渗透性。胆固醇还能调节一些整合膜蛋白的活动。此外还有膜蛋白,参与许多细胞内和细胞间信号传导。由于磷脂双分子层非常脆弱且在传统光学显微镜中难以看到,对其进行研究颇具挑战;通常需要较为先进的技术,如电子显微镜和原子力显微镜。