细胞膜结构的分子模型

细胞膜的主要成分为脂类、蛋白质和少量糖类。这些成分在细胞膜中的排列和组合以及它们之间的相互作用是关系到膜的分子结构问题。自本世纪以来，许多学者对膜的分子结构进行了大量的研究工作，并提出了许多分子模型。现仅介绍其中的几个较为重要的模型。
单位膜模型 是丹尼埃利(Danielli)和戴符逊(Danson) 在1935年根据前人和自己的实验结果提出的细胞膜结构的分子模型。1925年有人用丙酮抽提人红细胞的脂类分子，并将它们铺在水面上，估算出一个红细胞的脂类分子面积约为一个红细胞面积的两倍。又因为脂类分子在水中能以其亲水端向外、疏水端向内排成双分子层，提出了细胞膜结构的脂双层概念。丹尼埃利等发现细胞的表面张力远比脂肪滴的小：“脂肪滴表面覆盖蛋白质后，表面张力减小等”现象，提出了脂双层内外两侧表面都覆盖着蛋白质分子的“三夹板”模型(图1)。以后这一模型得到了电子显微镜研究结果的支持，也和用双折射、X线衍射在髓鞘上研究结果相符而流行了三四十年。

图1 单位膜模型

液态镶嵌模型 辛格尔(Singer)和尼科尔逊(Nicol-sun)在1972年提出。他们根据一个红细胞的脂类分子面积不到一个红细胞面积的两倍，认为细胞膜的其余部分是由蛋白质分子来填充的，即蛋白质镶嵌在脂双层中(图2)。他们也认为脂类和蛋白质在脂双层两边的分布不对称，这为理解细胞适应内外环境不同提供了依据。他们又认为脂类分子和蛋白质可在膜中运动。因此把细胞膜看成是由二维排列的脂类和蛋白质组成的流体。这种将膜看成动态结构为理解细胞的功能提供了方便。

图2 液态镶嵌模型