Question

“细胞膜具有选择透过性的分子基础是磷脂双分子层具有疏水性和膜转运蛋白具有专一性”

请解释一下这句话，还有疏水性，膜转运蛋白是什么？

Answer 1

细胞膜的基本结构是磷脂双分子层，中间镶嵌膜蛋白。

这是磷脂。它的头部是磷酸分子，能够溶于水，具有亲水性。它的尾部是脂肪酸分子，是非极性的，不溶于水，易溶于非极性溶剂，具有疏水性。在水中，磷脂分子会头靠头、尾靠尾地自发排列起来，形成单层膜或双层膜。如下图。

中间那个圆球就是极性的磷酸基朝外，内部是疏水的脂肪酸基的自我封闭的双层膜。细胞膜就是这样的磷脂双分子层形成的膜。

在这样的膜内外，物质不管是极性的还是非极性的，都不能通过。非极性的物质要通过这层膜，会被外面的磷酸基挡住，因为磷酸基只亲水，不亲油。而极性的物质要通过这层膜，倒是很容易通过外面的磷酸基，因为磷酸基也是极性的。但里面的脂肪酸基是非极性的，极性物质会被里面的脂肪酸基挡住。这样一来，细胞膜内部就成了一个封闭的内环境，把细胞内外隔离开了。

但是，如果细胞膜只是由这样的磷脂双分子层构成，细胞是活不了的，因为物质进出没有通道，细胞内外不能实现物质和能量的交换。所以，在细胞膜上，就要镶嵌一些膜蛋白。蛋白质既有酸性基团，也有碱性基团，既有亲水的氨基和羧基，也有疏水的烃基。于是，通过蛋白质分子与不同的物质结合，既可以使极性物质通过，也可以使非极性物质通过，从而实现细胞内外的物质交换。而且，由于蛋白质是连接在膜两面的，通过膜内外酸碱性变化形成的电位差、非极性基团在蛋白质分子中位置的变化等等机制，还可以调节细胞内外不同物质的浓度和数量，保持细胞内外的酸碱平衡。

由于镶嵌在双分子层（也就是细胞膜）中的蛋白质承担的是细胞内外物质转移和运输的任务，所以就把这类蛋白质叫做“转运蛋白”了。

Answer 2

疏水性和亲水性是相对的。亲水性大致可以理解为喜欢水，是可溶于水的分子基团（理解成部位也行），疏水的与亲水相对，是厌水的，会避免接触有水的地方。如，磷脂膜的双分子层，其中磷脂分子有亲水的羟基端，也有疏水的磷酸基端。细胞膜所处的外界环境是水环境，所以他的羟基端在外面，疏水端在里面，构成双侧膜结构。这么说大致可以理解吧？膜转运蛋白就是一种结合在磷脂双分子层上的一种蛋白质，就像上面说的，膜内部都是疏水的基团，那么这些疏水基团同样就不喜欢水溶性的分子从他们中间通过，这就需要膜转运蛋白了，他们是一种蛋白质，就相当于把膜上的开关，只有某些特定的蛋白质来了，他们才会开门，让这些蛋白质从他们的这个们通过膜，它的专一性就是指他只能识别某种或者某一类的蛋白质。纯手打，个人见解，希望对你有帮助。