细胞膜是一种矛盾的组织。

这些油性膜比蜘蛛丝还要细百倍，

但是足以保护细胞膜内
脆弱的生命内容物。

像水一般的细胞质，
遗传物质，细胞器

以及细胞生存所需要的所有分子。

细胞膜是怎样工作的，
细胞膜的强度又是从何而来呢？

首先，细胞膜容易让人联想到

气球密闭的外皮，

但细胞膜其实是一种更为复杂的组织。

事实上，细胞膜一直
处于不断的变化之中，

来回交换各种成分
来帮助细胞摄入食物，

排除废物，

让特殊的分子进出，

和其他细胞交流，

获取四周环境的信息，

以及自我修复。

细胞膜通过结合各种各样流动的成分

得到这样的恢复力、适应性和功能性，

生物学家称之为流动镶嵌。

流动镶嵌的主要成分

是一种被称为磷脂的简单分子。

磷脂有一个极性的带电头部，

具有亲水性，

以及一个非极性的疏水尾部。

它们尾尾组合配对
形成一个双层的结构，

厚度仅有5到10纳米，
延展至整个细胞。

磷脂的头部朝内指向细胞质，

朝外面对细胞外部的液体

夹杂在中间的是磷脂尾部。

在体温下，这种双分子层有着
像植物油一样的密度，

镶嵌了许多其他种类的分子，

包括蛋白质，

糖类，

和胆固醇。

胆固醇帮助保持细胞膜适当的流动性。

它也有助于调节细胞间的交流。

有时候，细胞通过

释放和捕捉化学物质和蛋白质交流。

释放蛋白质很简单，

捕获蛋白质则更加复杂。

这一过程被称为细胞内吞作用，

是指部分细胞膜吞没物质

并以囊泡的形式
将这些物质运输至细胞内。

一旦囊泡内容物被释放出来，

囊泡会被回收并返回细胞膜。

蛋白质是流动镶嵌中最为复杂的成分。

它们的主要工作之一

是确保正确的分子进出细胞。

非极性的分子， 比如氧，

二氧化碳，

和部分维生素

可以轻松穿过磷脂双分子层。

但是极性的荷电分子则
无法通过脂质内层。

跨膜蛋白会横跨双分子层创造通路，

让钠和钾离子之类的特定的分子通过。

漂浮在双分子层内侧的周边蛋白质

帮助将细胞膜固定到细胞内部支架。

细胞膜内的其他蛋白质可以帮助
融合两个不同的双分子层。

这可以为我们带来好处，
比如当精子使卵子受精。

但是这也会伤害我们，
比如病毒进入细胞的时候。

同时，部分蛋白质
会在流动镶嵌中移动。

这些共同组成了
可以承担特殊任务的复合体。

例如，一个复合体也许会
激活我们的免疫系统细胞，

在工作完成时就会分离。

细胞膜也是人类和所有入侵物

持续战争的战场。

事实上，一些我们所知道的
最具毒性的物质

是由传染性的细菌制造的
能引起细胞膜破裂的蛋白质。

这些成孔毒素会在
细胞膜上穿出巨大的洞，

导致细胞内容物泄漏。

科学家正致力研究
抵御这些毒素的方法，

比如运用纳米海绵，

通过吸取破坏细胞膜的有毒物质
来保护我们的细胞。

流动镶嵌使得生命成为可能。

没有细胞膜，细胞就无法形成，

而没有细胞，就不会有细菌，

没有寄生虫，

没有霉菌，

没有动物，

也不会有我们的存在。