5.7: 蛋白质组合

质膜的化学和物理性质使它们具有选择性的渗透性。由于质膜同时具有疏水性和亲水性两个区域，物质需要能够横向穿过这两个区域。膜的疏水区域排斥带电离子等物质。因此，这些物质需要特殊的膜蛋白才能成功地通过膜。在促进运输的过程中，分子和离子通过两种膜转运蛋白（通道蛋白和载体蛋白）穿过膜。这些膜转运蛋白能够扩散而不需要额外的能量。

膜蛋白具有广泛的功能。例如，它们可以是运输物质的通道或载体、具有代谢作用的酶或与化学信使结合的受体。

与膜脂一样，大多数膜蛋白包含亲水（亲水）和疏水（恶水）区域。亲水区域暴露于细胞内、细胞外或两者均含有水的溶液中。在膜双层中，疏水区面对磷脂的疏水尾。

膜蛋白可以通过它们是嵌入（整体的）还是与细胞膜（外周的）相关来分类。

大多数完整的蛋白质是跨膜蛋白质，它横跨两个磷脂层，横跨整个膜。它们的亲水区域从膜的两侧延伸，一边面对胞浆，另一边面对胞外液。它们的疏水区由卷曲的氨基酸基（α-螺旋或β-桶）组成。完整的单体蛋白只附着在膜的一侧。

外周蛋白不嵌入磷脂双层，也不延伸到其疏水核心。相反，它们暂时附着在膜的外表面或内表面，附着在完整的蛋白质或磷脂上。

从细胞外表面延伸出来的膜蛋白通常携带碳水化合物链，形成糖蛋白。一些糖蛋白通过充当其他细胞的膜蛋白可以识别的“ID标签”来促进细胞识别。

质膜中的蛋白质 对正常细胞功能至关重要 细胞膜蛋白分为两大类。 整合蛋白部分或完全插入细胞膜 或在某些情况下， 与另一种整合蛋白非常紧密地结合。 外周蛋白不穿过细胞膜， 而是通过与整合蛋白的较弱相互作用 与细胞膜连接。

整合蛋白通常是两亲分子。 这意味着它们包含亲水的， 被水吸引的区域和疏水的 防水的区域。 整合蛋白的亲水区域， 定向于质膜外部， 面向细胞内的细胞质 或外部的细胞外液 而疏水区域位于 磷脂双层的脂质尾部附近。

跨膜蛋白是 跨越整个质膜的一种整合蛋白， 通常在跨膜运输分子或离子 或作为在细胞内 触发信号级联的受体中起重要作用。 穿过细胞膜的蛋白质部分 可以是单个α螺旋，多个α螺旋， 或含有孔的较大β螺旋。 一些蛋白质还具有 脂质链以帮助锚定到细胞膜上。 外周蛋白通过接触整合蛋白其他结构与膜 或通过接触膜中发现的 其他结构与细胞膜 有相互作用。 它们通常在细胞内的信号传导中起重要作用 因此它们需要易于 分离以实现其功能。