細胞膜和質膜的區別


細胞膜和質膜這兩個術語經常被互換使用來描述相同的結構。然而,這兩個結構之間存在一些細微的差異,瞭解這些差異非常重要。

什麼是細胞膜?

細胞膜是一種質膜,它包圍了細胞的全部內容物,包括細胞質和所有細胞器。

  • 細胞膜並不總是細胞的最外層,因為植物細胞還具有進一步包圍細胞膜的細胞壁。

  • 然而,動物細胞沒有細胞壁,細胞膜是細胞內部內容物與外部環境之間的屏障。

  • 細胞膜由磷脂雙分子層組成,其中還包含整合蛋白。整合蛋白通常跨越膜,併為分子穿過膜提供途徑。

  • 由於存在疏水性(排斥水)的脂質,膜具有選擇性滲透性。與脂質尾部相比,磷酸頭部是親水性的(不排斥水)。

  • 脂質尾部是甘油分子。膜中的其他脂質包括膽固醇,它有助於為膜提供一定的剛性和支撐。

  • 細胞膜在細胞分裂期間的胞質分裂中很重要。在某些生物體中,膜被纖毛修飾以進行攝食和運動。

對微生物細胞膜結構的瞭解使研究人員能夠開發抗菌劑來攻擊致病細菌和真菌。

什麼是質膜?

質膜是包圍單個細胞器或細胞內容物的膜。細胞膜是一種包圍細胞的質膜。

  • 在包圍細胞質和細胞內容物以及包圍單個細胞器(如葉綠體和線粒體)周圍都發現了質膜。這意味著質膜根據其所在位置具有多種不同的功能。

  • 膜的結構可以根據其包圍的內容而有所不同,無論是整個細胞還是細胞中的細胞器。

  • 無論包圍什麼結構,質膜始終提供一定程度的保護,並且許多質膜還在磷酸化反應中發揮作用。

  • 包圍細胞器的質膜根據其包圍的細胞器具有略微不同的功能。

  • 細胞器質膜仍然具有選擇性滲透性,並仔細控制哪些物質進入和離開細胞器,但細胞器所需的分子型別會有所不同。

例如,丙酮酸需要進入線粒體才能進行有氧細胞呼吸,而二氧化碳需要進入葉綠體才能進行光合作用,因此線粒體和葉綠體所需進入和離開的分子在某些時候會不同,因為細胞器具有不同的功能。

差異:細胞膜和質膜

細胞膜和質膜之間的關鍵區別之一是它們的位置。細胞膜可以指任何型別細胞(包括真核細胞和原核細胞)的最外層,而質膜則專門指真核細胞的最外層。

這兩個結構之間的另一個區別是它們的組成。雖然細胞膜和質膜都由脂質雙分子層組成,但質膜包含更多種類的蛋白質,包括受體蛋白、轉運蛋白和酶。這些特化的蛋白質在各種細胞過程中發揮著重要作用,例如細胞訊號傳導、營養物質攝取和廢物清除。

質膜還包含附著在其表面蛋白質和脂質上的各種碳水化合物。這些碳水化合物參與細胞間識別,並在免疫反應中發揮至關重要的作用,使免疫系統能夠區分自身細胞和非自身細胞。

細胞膜和質膜的一個重要特徵是它們的選擇性滲透性。這意味著它們能夠調節分子進出細胞的運動。脂質雙分子層對大多數極性分子(包括離子和大分子,如蛋白質)不透,但對小非極性分子(如氧氣和二氧化碳)是透的。質膜上的特化蛋白允許特定分子的選擇性轉運,使細胞能夠維持穩態並對其環境做出反應。

下表重點介紹了細胞膜和質膜的主要區別

特徵

細胞膜

質膜

位置

細胞膜僅存在於細胞內容物的周圍。

質膜也存在於某些細胞器周圍。

滲透壓

雖然細胞膜始終參與幫助調節滲透壓。

但並非所有質膜都是如此。

攝食和運動

在某些生物體中,細胞膜可以被修飾以促進攝食和運動,例如草履蟲具有用於攝食和運動的纖毛。

其他質膜沒有以這種方式進行修飾。

結論

總之,雖然細胞膜和質膜這兩個術語經常被互換使用,但這兩個結構之間存在重要的差異。細胞膜可以指任何型別細胞的最外層,而質膜則專門指真核細胞的最外層。與細胞膜相比,質膜包含更多種類的特化蛋白質和碳水化合物。

更新於: 2023年5月12日

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