5.9: 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。
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