细胞膜的科学史一、简介细胞膜是避免细胞外物质自由步入细胞的屏障，它保证了细胞内环境的相对稳定，使各类生化反应能否有序运行。并且细胞必须与周围环境发生信息、物质与能量的交换，能够完成特定的生理功能。因而细胞必须具备一套物质转运体系，拿来获得所需物质和排出代谢废物，据恐怕细胞膜上与物质转运有关的蛋白占核基因编码蛋白的15~30%，细胞用在物质转运方面的能量达细胞总消耗能量的三分之二。生理功能分隔、形成细胞和细胞器，为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境，膜的面积大大降低，增强了发生在膜上的生物功能；屏障作用，膜外侧的水溶性物质不能自由通过；选择性物质运输，伴随着能量的传递；生物功能：激素作用、酶促反应、细胞辨识、电子传递等。辨识和传递信息功能（主要借助糖蛋白）物质转运功能：细胞膜通过胞饮作用（）、吞噬作用（）或胞吐作用（）吸收、消化和外排细胞膜外、内的物质。细胞与周围环境之间的物质交换，在细胞辨识、信号传递、纤维素合成和微纤丝的组装等方面细胞膜结构，质膜也发挥重要作用。质膜结构的研究历史17世纪中叶之后的2个世纪中，细胞学说的发展史早已大体完成。
然而惟独对细胞膜的认识还要延后两个世纪。1855年，耐格里发觉色素透入已损伤和未损伤的动物细胞的情况并不相同。他便通过细胞的渗透特点去研究它的“边界”(他首次把细胞“边界”称为“质膜”)。耐格里和克拉默()一起进行实验，通过实验发觉细胞具有敏感的渗透特点，它的容积可以随着周围介质的不同渗透硬度而改变。当细胞外边的溶质渗透硬度大时，细胞就变小；溶质渗透硬度小时，细胞就变大。耐格里提出，细胞与环境之间正是通过这些“边界”发生关系的。耐格里在试验中还发觉这样的情况：把丽藻属()长导管细胞的一端装入水碱液内，另一端放进糖碱液，细胞内含物发生了传动障碍。在水底一端的细胞树汁流向糖氨水中的一端，并带着所有可联通的粒子。而且，原来已知的事实表明，蒸腾作用和渗透压加在一起也不足以将液体压到动物的下部，这两种力难以解释动物树汁流动的方向。因此耐格里觉得，不得不假定有一股其他的力量，它们在纵壁，更可能在横壁上。这些力量加强了细胞碱液从下往上的流向。据悉，美国动物生理学家普费弗(W．)对动物细胞的渗透行为进行了大量的试验，并于1897年提出了两个重要的推论：第一，细胞是被质膜包被着的；第二，这层质膜是水和溶质通过的普遍障碍。
同时，很快又发觉，细胞膜这个屏障具有显著的选择性，一些物质可通过它，而另一些物质几乎完全不能通过。1899年，美国细胞生理学家奥弗顿(C．)发表一系列关于化合物步入细胞的观察结果，他发觉分子的极性越大，步入细胞的速率越小，当降低非极性羧基(如酰基链)时，化合物步入的速率便降低。奥弗顿的推论是，控制物质步入细胞的速率的细胞膜是脂肪性物质，其中富含脂类和其他醇类。为此，当时确立了有一层脂类的膜围绕着细胞的认识。到1925年，戈特(E．)和格伦德尔(F．)又提出脂类膜具有双分子层的概念。虽然，学者们对膜的状况的认识都还是假定，她们都无法观察到细胞膜。其实这个时期组织标本的固定和染色方式有了进展，甚至出现相差显微镜和干涉显微镜，但仍区分不出细胞膜来。虽然最好的光学显微镜也难以达到这个目的。1930—1950年细胞膜结构，随着电子显微镜技术的发展，当应用这项技术来研究细胞时，才发觉细胞的边界膜是一个固体结构的实体，因而否认了细胞膜的存在。电镜观察表明，细胞远不是一个具有核和一些悬浮在原生质胶冻中的线粒体口袋，而是一个有膜包被着的许多膜的集聚体。50年代早期，帕拉德(G．E．)和波特(K．R．)称这些广泛的细胞内膜系统为叶绿体。
初期的电镜工作所者观察到的细胞内的各类膜与“有轨电车轨道”和“铁路轨道”的隐喻大体相像。质膜结构的研究历史1.E.1895发觉但凡溶于脂肪的物质很容易透过动物的细胞膜，而不溶于脂肪的物质不易透过细胞膜，因而推断细胞膜由连续的单糖物质组成。??水溶性物质无法通过质膜水溶性物质无法通过质膜E.&F.19252.E.&F.1925用有机溶剂提取了人类红细胞质膜的脂质成份，将其描画在海面，测出膜脂展开的面积二倍于细胞表面积，因此推断细胞膜由单层脂分子组成。3.J.&H.1935发觉质膜的表面张力比油－水界面的张力低得多，猜想膜中富含蛋白质，进而提出了”蛋白质-醇类-蛋白质”的披萨模型。觉得质膜由单层糖类分子及其内外表面附着的蛋白质构成的。1959年在上述基础上提出了修正模型，觉得膜上还具有贯串脂单层的蛋白质通道，供亲水物质通过。4.J.D.1959用纤薄切块技术获得了清晰的细胞膜相片，显示暗-明-暗三层结构，厚约7.5nm。这就是所谓的“单位膜”