质膜、细胞膜、细胞质膜或质膜是磷脂和其他物质的脂质层或双层，它包围整个细胞并将细胞外环境与细胞内环境（细胞质）分隔开来。
构成细胞的细胞膜，包括质膜和真核生物的内膜（如核膜），是由甘油磷脂构成的，甘油磷脂是由甘油、磷酸基团和两条脂质链（如脂肪酸）组成的分子。甘油是一种三碳分子，充当该膜的中心轴。形成的几何形状允许甘油磷脂堆叠在一起并形成平板。甘油磷脂是迄今为止细胞膜中最丰富的脂质，与所有脂质一样，不溶于水，但其独特的几何形状使它们无需任何能量输入即可组装成层。 1
其近似尺寸为 7.4 平方纳米 (74 Å)，在光学显微镜下不可见，但在电子显微镜下可见，位于另一个称为细胞壁的外层（如果存在）下方。
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历史
1925年，两位荷兰科学家（E. Gorter 和 R. Grendel）对细胞膜进行了研究，他们选择红细胞是因为红细胞没有会干扰分析的膜细胞器，并发现膜是由成对排列的脂质组成的。層（兩層）。 3
功能
在所有类型的细胞中，膜通常具有以下功能：
- 保护细胞免受外界环境的侵害
- 锚定细胞骨架
- 半透性，用于物质交换。
- 渗透，即溶质的被动扩散。
- 其他功能取决于生物的类型。
细胞膜的类型 _
- 根据其基本结构，它们是两种类型的脂质膜，一种由脂肪酸构成，另一种由异戊二烯构成：
脂肪酸 双层_
这是生物体中最普遍的结构，是真核生物和细菌以及某些病毒的特征。它们由两亲性磷脂组成，具有亲水性磷酸盐头和由两个脂肪酸链组成的疏水性尾部。 脂肪酸通过酯键连接到 sn-甘油-3-磷酸骨架上。脂肪酸双层不仅存在于质膜中，也存在于真核生物膜器的膜中以及 革兰氏阴性细菌的外部膜外层中。
异戊二烯双层或 单层
古细菌有特殊的膜。从化学角度来看，它是由异戊二烯烃通过醚键连接到 sn-甘油-1-磷酸主链组成。该膜可能是由二醚脂质的双层形成的，但在嗜热和嗜酸古菌中，它可能是四醚脂质的单层，这为极端条件提供了更强的抵抗力。 人们认为异戊二烯膜可以识别最后的共同祖先，因为这些碳氢化合物的生物合成在古细菌和一些早期细菌中很常见。 5
根据复杂程度，质膜可分为真核生物质膜和原核生物质膜两种：
真核生物 的 质膜
除了磷脂之外，它还含有鞘脂和胆固醇等脂质成分。常见的磷脂有卵磷脂（磷脂酰胆碱）和脑磷脂（磷脂酰乙醇胺）。有些蛋白质跨越整个细胞膜层，例如整合蛋白、糖蛋白和外周蛋白。存在的其他物质可能是碳水化合物、糖脂和糖蛋白。
它具有侵袭能力，并允许通过胞吐作用排泄，以及通过胞吞作用摄入固体颗粒（吞噬作用）或液体颗粒（胞饮作用）。该过程涉及胞质囊泡，它们具有自己的脂质双层膜。这种内陷特征可能与真核细胞的起源有关，在细胞核、膜系统以及最终形成线粒体的内共生起源中发挥着进化作用。 6
真核生物的质膜具有复杂的信号转导能力，可以响应环境影响，涉及大量化学刺激和物理化学信号，通过最初在细胞受体处激活的几个转导链。
原核生物膜 __ _
原核生物细胞膜占细胞重量的20–30％，由约60％的磷脂和40％的蛋白质组成。尽管可能存在少量的糖脂。
除了任何质膜的固有功能外，原核生物膜还参与破坏性或分解代谢过程，并可利用在排泄过程中充当胞外酶的酶。它还干预生物合成或合成代谢过程，例如细胞壁、糖萼（如果可能）和其他成分的合成。同样，它对于生物能量过程（例如电子传递、氧化磷酸化和 ATP 生成）至关重要。许多功能与酶位于膜褶皱以及光养原核生物的色素中的事实一致。该膜用作菌毛、菌毛和鞭毛等各种结构的锚。 7
古细菌和单皮层细菌有一层细胞膜，而双皮层细菌有两层细胞膜。抗生素多粘菌素能够对抗革兰氏阴性细菌，因为它能破坏外膜的结构。
膜内蛋白
许多膜蛋白插入或附着在细胞膜磷脂双层的表面。携带碳水化合物附着在细胞膜暴露部分的质膜蛋白称为糖蛋白（glyco源自希腊语，意为甜，指碳水化合物中含有糖单元的部分）。
膜蛋白根据其功能可分为五大类：识别受体、酶、结合和运输。
识别蛋白是充当识别标签的糖蛋白。每个人的细胞都携带独特的糖蛋白，以识别其为“自我”。免疫系统细胞会忽略自身细胞而攻击入侵细胞，例如细菌，因为细菌的细胞膜上有不同的识别细胞。红细胞表面的识别蛋白携带不同种类的碳水化合物，并决定血型是O型、A型、B型还是AB型。输血以及移植的器官必须含有与接受者匹配的糖蛋白，以尽量减少免疫系统的攻击。
酶蛋白催化合成或分解生物分子的化学反应。尽管许多酶位于细胞质中，但有些酶延伸到细胞膜中，而另一些酶则结合在细胞膜表面。质膜酶包括合成细胞外基质（填充动物细胞之间空间的蛋白质和糖蛋白纤维网络）的蛋白质和碳水化合物的酶。
多种结合蛋白以不同的方式锚定细胞膜。一些覆盖质膜并支撑细胞内的细胞骨架，细胞外基质位于细胞外，从而使细胞在组织中保持其位置。一些粘附蛋白通过将质膜连接到细胞骨架来维持细胞的形状，而另一些粘附蛋白则粘附在细胞上并使其在表面移动。其他连接蛋白在相邻细胞之间建立通讯。
运输蛋白调节亲水分子穿过质膜的运动。一些运输蛋白，称为通道蛋白，形成通道，水分子或特定离子通过这些通道通过其中心孔穿过膜，遵循浓度梯度。其他运输蛋白，称为载体蛋白，具有结合位点，它们在此暂时与膜一侧的分子结合。然后这些蛋白质改变形状（有时从细胞的 ATP 中获取能量），使分子穿过膜，并将其沉积在另一侧。
细胞膜 术语的使用
术语“细胞膜”具有以下含义：
- 本文所述的质膜是始终包围细胞细胞质的膜。尽管“细胞膜”的使用可能被认为是不合法的，但它却非常普遍，尤其是在英语文本中（细胞膜）。
- 其他膜：真核细胞由于膜结合系统而具有多层膜，因此谈论细胞膜可能会产生歧义。与革兰氏阴性细菌一样，二态细菌具有两层细胞膜，分别称为外膜和细胞质膜。
- 细胞壁，也称为分泌膜，是一种坚硬的、或多或少具有抵抗力的覆盖物，覆盖植物、真菌、许多藻类和原核生物的全部或大部分细胞。
歧义 的起源
一个半世纪以来（大约 1800 年至 1950 年），对细胞的研究完全基于光学显微镜观察。由于与光波长相关的物理原因，它无法检测到小于 0.25 微米的结构。当细胞边界可识别时，它被称为细胞膜，这仍然是该表达的唯一合法用法。在大多数情况下，观察到的是由多糖、蛋白质或混合聚合物构成的或多或少灵活的覆盖物，也称为细胞壁。这正是应优先使用的短语，以避免产生歧义。
20世纪初，细胞生理学的实验研究得出这样的假设：所有细胞都有一层看不见的膜，称为质膜或细胞质膜，其主要成分是脂质。这代表原生质的覆盖物，即细胞的生理活性部分。最后可以用电子显微镜观察到质膜。