制作奇幻细胞膜

姜联合 编译

（中国科学院植物研究所 北京 100093）

细胞是生命的基本单元，细胞膜在生命活动中起着不可估量的作用，一个亲水的头和一个疏水的尾构成了细胞膜的基本结构，细胞膜是如何完成生命活动过程的？其原理是什么？生活中能模拟细胞膜的功效吗？亲手试一试，用油和鸡蛋体验一下细胞膜的特性和生命活动过程。

1 背景知识

构成细胞对外界屏障的细胞质膜具有很强的可塑性,质膜将细胞内的液体与外界的隔离开,而且质膜所具有的独特结构使得它在细胞的各项生命活动中起了重要的作用。

质膜的厚度仅7～10 nm，是脂双层结构，该结构中包含了许多蛋白质和脂类（约60%蛋白质和40%脂类）。 细胞内的蛋白主要是基质蛋白，这些蛋白不可溶且具有灵活的结构。在脂类中约65%是磷脂，25%是胆固醇，剩下的10%是其他脂类。

细胞膜的这些特征使其具有如下功能：1）起屏障作用，隔离细胞复杂的内环境与外界环境。2）有选择性地透过物质进出细胞。 3）可塑性强，可以延伸弯曲，以适应细胞变化不同的形状。

磷脂和胆固醇依据磷脂的双亲结构构成了细胞膜。 磷脂具有一个极性的头部和一个非极性的尾部。 极性的头部带有电荷并且被水吸引（亲水性），细胞内和外环境中都具有水，因此这些极性的头部存在于细胞膜与胞内水和胞外水接触的界面上。 非极性的尾部像油一样被水排斥（疏水性），因此夹在细胞膜中间不与水接触（图1）。 磷脂在水中这种自发排列的特性使得细胞膜自发形成了一种封闭的球状结构，并且在破裂的时候也能迅速重新组装恢复成双层膜包围的球状结构。……