第3节　细胞膜

细胞膜（cell membrane）即细胞外层的界膜（或称为单位膜或质膜），是细胞与周围环境相隔的磷脂半透膜，也是构成细胞内外环境的一个屏障，使细胞有一个相对稳定的内环境，并可以通过这层膜选择性地从外环境中摄取营养物质，排出代谢产物。细胞膜的生理功能包括细胞识别、信号传递、细胞移动等。细胞内部各种细胞器的膜如内质网膜、线粒体膜、溶酶体膜及核膜等均为细胞内膜。细胞膜在低倍电镜下为一高电子密度的线条，而高倍电镜下可见细胞膜呈两暗一明的三层结构。中间一层电子密度低为透亮层，而内外两层为高电子密度层，每层厚度约为3nm，细胞膜的三层结构厚度为9nm。1972年，Singer和Nicolson提出的细胞膜液态镶嵌模型，到目前为止仍为大多数研究工作者认同。细胞膜的液态镶嵌模型即指在液态的脂质双分子层中，镶嵌着可以移动的球形蛋白质，包括载体蛋白及通道蛋白。这种嵌有蛋白质的脂质双分子层的膜结构具有可塑性，蛋白质分子以各种不同方式镶嵌在脂质双分子层内，细胞膜内的蛋白质及脂质具有一定的流动性，其运动方式包括自旋运动、翻转运动及横向扩散等。

细胞膜除了屏障及支撑作用外，还参与细胞大量的功能活动，包括细胞的运动、分泌、能量转换、兴奋传递及代谢等。对细胞膜结构及功能的探讨是分子生物学研究的一个重要领域，它涉及生理、生化、免疫、病理、药理及肿瘤等多个学科。在肿瘤细胞超微形态学观察中，可以见到瘤细胞膜伸出长短不等的突起，宽大扁平的称为细胞突起（process）、细长的称为丝状伪足（filopodia）、短小的称为微绒毛（microvilli），这些结构在肿瘤侵袭过程中参与了瘤细胞的运动。

最常见的细胞膜病理变化为膜的通透性增加和细胞膜破损，电镜下可见膜结构不完整呈断断续续的状态。引起细胞膜损伤的原因有缺氧、缺血、免疫反应或不同类型的毒性物质损伤等。细胞膜损伤的早期可以修复，但随着损伤因素加重和损伤时间延长、胞膜损伤面积加大造成离子通道开放，大量钠离子、钙离子内流，进而引起细胞变性水肿、钙超负荷，最终导致细胞死亡（图1-3-1～图1-3-4）。

图1-3-1　低倍电镜下细胞膜为一致密的线条即单位膜（Bar=1μm）

图1-3-2　高倍电镜下可见清晰的细胞膜及核膜（Bar=200nm）

图1-3-3　相邻细胞之间膜结构清晰（Bar=2μm）

图1-3-4　坏死的细胞可见细胞膜及核膜破损（Bar=1μm）

细胞膜

细胞膜损伤