膜與運輸

磷脂雙層

/ FOS-foh-LIP-id BY-lay-er /

細胞膜由一種「性格分裂」的分子搭建而成。每個磷脂都有一個親水的小圓頭,以及兩條厭水的長尾巴,就像油怎麼也不肯和醋混在一起。當你把一大群這種「兩面」分子丟進水裡時,它們會自動排好隊:親水的頭朝外面對水,怕水的尾巴則躲到裡面、遠離水。

它們這樣排列最整齊的辦法,就是形成尾對尾的兩層,像兩把梳子齒對齒地壓在一起、齒尖在中間相遇。頭部構成兩個潮濕的外表面,尾巴則形成夾在中間的一層油性內核。這種雙層薄片就是磷脂雙層,是地球上每一張細胞膜的基本布料。關鍵在於:它能自己形成,不需要任何機器——這只不過是這些分子在水中最穩定的形態而已。

中間那層油性核心,正是細胞膜能「守門」的秘密。親水的東西——鹽、糖、帶電粒子——難以擠過那油膩的內核,因而被擋住;油性的、親脂的東西卻能輕鬆溜過。於是早在任何蛋白質參與之前,磷脂雙層本身就充當了一個天然的過濾器,這也是細胞能在內部維持一個化學世界、同時置身於一個截然不同的外部世界中的原因。

用力搖晃油和水,油會碎成許多小油滴,每一滴都是個裡面不含水的小球。磷脂的做法更聰明:它們親水的頭部使其能形成一張中空的薄片,把含水的內容物同時包在兩側。

「兩面派」分子 + 水 = 一張自動組裝的雙層薄片。

這層雙層膜薄得驚人——大約 5 奈米,約比一張紙還薄一萬倍——但它絕不會僅僅因為被拉伸就破裂,因為那些分子會四處滑動來填補任何空隙。

又稱
lipid bilayer脂双层脂雙層