主要区别——细胞膜与细胞壁

细胞壁和细胞膜是细胞中发现的两种最外边界。细胞壁是细菌、古细菌、真菌和植物细胞的最外层边界。细胞膜是动物细胞的最外层边界。在具有细胞壁的细胞中，可以在细胞壁的内侧识别细胞膜。这 主要区别 细胞膜和细胞壁之间是 细胞膜是所有活细胞的普遍特征，而动物细胞中没有细胞壁。

这篇文章解释了，

1. 什么是细胞膜 – 结构、组成、功能 2. 什么是细胞壁 – 结构、组成、功能 3. 细胞膜和细胞壁有什么区别

什么是细胞膜

细胞膜是将细胞内部与外部环境隔开的生物膜。细胞膜也被称为 质膜 和 细胞质膜.它对离子和有机分子等物质具有选择性渗透性。细胞膜通过控制物质进出细胞来维持原生质内的恒定环境。它还可以保护细胞免受周围环境的影响。

细胞膜的结构

膜的结构由流体镶嵌模型描述。细胞膜由脂质双层组成，其中嵌入了蛋白质。脂质双层被认为是一种二维液体，其中脂质和蛋白质分子或多或少地在其中扩散。它是在脂质分子的自组装过程中形成的。这些脂质是两亲性磷脂。它们的疏水“尾部”区域通过双层结构隐藏在周围的水或亲水环境中。因此，亲水头与细胞内/细胞溶质或细胞外表面相互作用。由此，形成连续的球形脂质双层。因此，疏水相互作用被认为是脂质双层形成的主要驱动力。

脂质双层结构可防止极性溶质进入细胞。但是，允许非极性分子的被动扩散。因此，跨膜蛋白充当极性溶质扩散的孔、通道或门。磷脂酰丝氨酸浓缩在膜上，以对带电分子形成额外的屏障。

膜中存在诸如足小体、小窝、粘着斑、侵入足和不同类型的细胞连接等膜结构。这些被称为“超膜” 允许通讯、细胞粘附、胞吐作用和内吞作用的结构。在细胞膜下方，细胞骨架位于细胞质中。细胞骨架提供了一个支架来锚定膜蛋白。细胞膜的详细示意图如图1所示。

图1：细胞膜详图

细胞膜的组成

细胞膜主要由脂质和蛋白质组成。在细胞膜中可以发现三类两亲性脂质：磷脂、糖脂和甾醇。磷脂是其中含量最丰富的脂类。发现胆固醇分散在动物细胞的整个细胞膜上。

脂质体 是在细胞膜中发现的脂质囊泡；它们是由脂质双层封闭的圆形口袋。碳水化合物可以以糖蛋白和糖脂的形式存在。细胞膜的 50% 由蛋白质组成。可以在膜上发现三种类型的蛋白质：整合或跨膜蛋白、脂质锚定蛋白和外周蛋白。

细胞膜的功能

细胞膜将细胞质与其细胞外环境物理分离。它还锚定细胞骨架，提供细胞的形状。另一方面，细胞膜附着在组织中的其他细胞上，为细胞提供机械支撑。

细胞膜具有选择性渗透性，调节细胞功能的恒定内部环境。穿过细胞膜的运动可以发生在被动或主动扩散中。可以在细胞膜中鉴定四种转运机制。二氧化碳、氧气和离子等小分子通过被动渗透和扩散穿过膜。糖、氨基酸和代谢物等营养物质通过跨膜蛋白通道被动移动。水通道蛋白是一种通过促进扩散运输水的蛋白质通道。通过吞噬分子将分子吸收到细胞中被称为内吞作用。固体颗粒被吞噬作用吞没，小分子和离子被胞饮作用吞没。一些未消化的残留物通过内陷和囊泡的形成从细胞中去除。这个过程被称为胞吐作用。

什么是细胞壁

细胞壁是在细菌、古细菌、真菌和植物细胞中发现的刚性最外层结构层。结构支撑和保护由细胞壁提供。它还充当防止电池过度膨胀的压力容器。结构和组成因物种而异。

细胞壁的结构和组成

植物细胞壁

植物细胞壁由三层组成，初级细胞壁是一层薄而柔韧的层，次生细胞壁是一层厚厚的层，中间层是富含果胶的层。初级细胞壁由木材组成，包括纤维素、半纤维素和果胶类碳水化合物。次生细胞壁包括纤维素、木聚糖、木质素和一些结构蛋白。木质部的次生细胞壁含有木质素。在胞质分裂过程中，细胞板中形成中间层。植物细胞壁的结构如图2所示。

图 2：植物细胞壁

细胞壁的功能

细胞壁赋予细胞刚性和强度。它还可以保护电池免受机械应力。细胞壁可以弯曲并具有相当大的拉伸强度。次生细胞壁成分如木质素和纤维素赋予植物刚性。液压膨胀压力会增加单元中的刚度。细胞壁允许细胞具有一定的形状。次生细胞壁也是防水的。

另一方面，细胞壁是一种完全可渗透的结构。但是，它可以防止大分子像毒素一样进入细胞。在大多数植物中，初级细胞壁对小分子是完全可渗透的。细胞壁创造了一个稳定的渗透环境，因为它可以防止渗透裂解并有助于保持水分。

细胞膜和细胞壁的区别

在场

细胞膜： 细胞膜是所有活细胞的普遍特征。

细胞壁： 细胞壁存在于细菌、古细菌、真菌和植物细胞中，而在动物细胞中不存在。

结构

细胞膜： 细胞膜是一种薄而精致的结构，宽 5-10 nm。

细胞壁： 细胞壁是厚的、刚性的结构，宽 4-20 µm。

观察

细胞膜： 电镜下可观察细胞膜。

细胞壁： 在光学显微镜下可以观察到细胞壁。

最外层

细胞膜： 细胞膜是动物细胞的最外层。

细胞壁： 细胞壁是细菌、古细菌、真菌和植物细胞的最外层。

功能

细胞膜： 细胞膜起到保护原生质的作用，并在原生质中维持恒定的环境。

细胞壁： 细胞壁作为细胞膜的保护层，维持细胞的形状。

细胞形状

细胞膜： 细胞膜为细胞提供了圆形、灵活的形状。

细胞壁： 细胞壁为细胞提供固定的形状。

作品

细胞膜： 细胞膜由脂质、蛋白质和碳水化合物组成。

细胞壁： 细胞壁由细菌中的肽聚糖、真菌中的几丁质和植物中的纤维素组成。

渗透率

细胞膜： 细胞膜具有选择性渗透性，允许选定的分子穿过它。

细胞壁： 细胞壁对大分子是完全可渗透的。

生活状况

细胞膜： 细胞膜是活的并且代谢活跃。

细胞壁： 细胞壁是无生命的，并且在代谢上不活跃。

受体

细胞膜： 细胞膜上的受体允许细胞接收来自外部环境的信号。

细胞壁： 细胞壁缺乏受体。

鞭毛和菌毛

细胞膜： 细胞膜产生鞭毛和菌毛，分别有助于细胞的运动和附着。

细胞壁： 细胞壁通过小孔促进鞭毛和菌毛。

厚度

细胞膜： 细胞膜在整个生命周期中保持相同的厚度。

细胞壁： 随着时间的推移，细胞壁厚度增加并占据整个细胞，导致细胞死亡，尤其是在植物细胞中。

营养要求

细胞膜： 细胞膜需要细胞的营养，在干旱条件下会收缩。

细胞壁： 由于细胞壁只是物质的沉积，它不需要细胞的营养。

结论

细胞膜和细胞壁可以被确定为细胞的最外层。细胞壁是大多数细胞的外层，包括植物、细菌和真菌。细胞膜形成动物细胞的外层，因为它们没有细胞壁。细胞壁对物质是完全可渗透的，并且不含受体。细胞膜对物质具有半渗透性，在原生质中维持恒定的环境。细胞膜还含有受体，使细胞能够对外部环境变化做出反应。通过细胞壁而不是细胞膜，可以在细胞中保持规则的形状。细胞膜和细胞壁之间的主要区别在于它们作为特定细胞特征的普遍性。

参考：1.“细胞膜”。维基百科，免费的百科全书。 2016. 20172 年 3 月 1 日访问。“细胞壁”。维基百科，免费的百科全书。 2017. 2017 年 3 月 1 日访问

图片来源：1. LadyofHats Mariana Ruiz 撰写的“细胞膜详细图解” – 自己的作品。图像从文件：细胞膜详细图表.svg（公共领域）通过 Commons Wikimedia2 重命名。 LadyofHats 的“植物细胞壁图-en” – 通过 Commons Wikimedia 自己的作品（公共领域）