又称细胞质膜,是一层紧贴在细胞壁内侧,包围着细胞质的柔软、脆弱、富有弹性的半透性薄膜,厚约7~8nm,约占细胞干重的10%。通过质壁分离、鉴别性染色、原生质体破裂等方法可在光学显微镜下观察到,或采用电子显微镜观察细菌超薄切片等方法,均可证明细胞膜的存在。�
细胞膜的主要化学成分有磷脂(约占20%~30%)和蛋白质(约占50%~70%),还有少量糖类(如己糖)。其中蛋白质种类多达200余种。
通过电子显微镜观察时,细胞膜呈现3层结构,即在上下两层暗的电子致密层中间夹着一较亮的电子透明层。这是因为,细胞膜的基本结构是由两层磷脂分子整齐地排列而成。每一磷脂分子由1个带正电荷且能溶于水的极性头(磷酸端)和1个不带电荷且不溶于水的非极性尾(烃端)所构成。极性头朝向膜的内外两个表面,呈亲水性;而非极性的疏水尾(长链脂肪酸,其链长和饱和度与细菌的生长温度有关)则埋藏在膜的内层,从而形成一个磷脂双分子层。
常温下,磷脂双分子层呈液态,具有不同功能的周边蛋白和整合蛋白可在磷脂双分子层表面或内侧作侧向运动,犹如漂浮在海洋中的冰山。这就是J.S.Singer和G.L.Nicolson(1972年)提出的细胞膜液态镶嵌模式。
细胞膜的功能为:①能选择性地控制细胞内外的物质(营养物质和代谢产物)的运送与交换;②维持细胞内正常渗透压的屏障作用;③合成细胞壁各种组分(肽聚糖、磷壁酸、LPS等)和糖被等大分子的重要场所;④进行氧化磷酸化或光合磷酸化的产能基地;⑤许多酶(β-半乳糖苷酶、细胞壁和荚膜的合成酶及ATP酶等)和电子传递链的所在部位;⑥鞭毛的着生点,并提供其运动所需的能量等。
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