蛋白质与脂双层的结合有以下几种方式:内嵌蛋白有的是呈α-螺旋的单条多肽链,也有的在膜中多次折叠,例如AMP环化酶、离子通道;
内嵌蛋白都是疏水氨基酸段埋在脂双层内,亲水氨基酸出露在膜外;
外周蛋白有的以非共价相互作用吸附在跨膜蛋白上;
有的与膜脂分子上的脂肪酸、磷酯酰肌醇等共价结合,免疫受体、癌基因产物蛋白质属于这种情况。
质膜具有不对称的特点,内外两层脂的组成不同,蛋白质分布亦不相同。
质膜具有流动性。
膜脂分子的特殊性质决定了生物膜实际上是液晶态。
长条形的脂分子平行排列,极性部位结合着水层,还有蛋白质嵌入,因此排列较稀疏。
脂和蛋白质分子不停地运动,或侧向扩散,或旋转、上下弹动,脂分子还能摆动、缓慢地“翻跟头”,致使75%左右脂分子排列不整齐,整个体系有序度低,呈流动性。
生物膜的液晶中夹杂有小块固态结晶,是蛋白质表面牢牢裹着的界面脂。
不同种类的脂还组合成有序度不同的“板块”彼此镶嵌。
液晶态具有重要的生物学意义,它柔韧、流动、易变,酶、受体等能方便地在膜上移动和变构,也便于物质通透、细胞运动,容易代谢更新。
液晶体系对刺激和信号反应格外灵敏,能够迅速地定向传递能量和信息。
所以质膜适度的流动性是细胞生命活动的必要条件。