细菌细胞膜的成分及其结构

细胞膜(又称细胞质膜)是靠在细胞壁内侧包围着细胞质的一层柔软而富有弹性的半渗透性薄膜,是选择性的透过膜。

一、细胞膜的成分

细菌细胞经质壁分离后,用中性或碱性染料使细胞膜染色而可见。用四氧化锇染色的细菌细胞超薄切片,在电子显微镜下可见细胞膜厚度为7～8nm,是两层厚度约为2nm的电子致密层,中间夹着一透明层。细菌细胞膜约占细胞干重的10%,其中含60%～70%的蛋白质、20%～30%的脂类和少量(2%)的多糖,所含的脂类均为磷脂,磷脂多由磷酸、甘油、脂肪酸和含氨碱基构成。

二、细胞膜的结构

细胞膜结构示意

细胞膜中所含的磷脂既有疏水的非极性基团,又有带负电荷的亲水的极性基团,每个磷脂分子都由一个亲水的“头部”和一个疏水的“尾部”构成,使得它在水溶液中很容易形成具有高度定向性的磷脂双分子层,相互平行排列于膜内,亲水磷脂的“头部”指向双分子层外表面(即面向水分子较多的外界和原生质),疏水的“尾部”朝内(即排列在组成膜的内部),这样就形成了膜的基本结构。

细胞膜就是以双层脂类(磷脂)分子构成分子层的骨架,双分子层中有蛋白质或结合于膜双分子层表面或镶嵌于双分子层中、有的甚至可以从双分子层的一侧穿过双分子层而暴露于另一侧,这些蛋白质称为膜蛋白。膜蛋白不是单一种类,而是由许多不同种类的分别执行不同生理功能的蛋白质所构成,由于这些蛋白质都是α螺旋结构,因此都是球形蛋白,入双分子层的蛋白质或穿过双分子层于另一侧的蛋白质又称内在蛋白,占细胞质膜蛋白含量的70%～80%。位于膜外的蛋白质又称外在蛋白或表面蛋白质。

细胞膜具有选择吸收的半渗透性,其功能是控制物质的吸收和排除,调节体内外渗透压的平衡,并且是许多重要酶系统的活动场所。细胞膜受损,会导致细菌死亡。

参考文献：

【1】战忠玲.农业微生物【M】.北京：化学工业出版社，2021.16-18.