将哺乳动物成熟红细胞的膜成分中的磷脂提取出来，平铺在水面上，其膜面积与原来相比小于原来的二倍，为什么？
好的，我们来聊聊哺乳动物成熟红细胞膜上的磷脂，以及它们在水面上摊开时的面积变化。
首先，得明白哺乳动物成熟红细胞的这个特点：它们是没有细胞核的。这点很重要，这意味着它们在发育过程中，将大部分细胞器，包括那些负责合成和加工脂质的内质网、高尔基体等等，都丢掉了。因此，成熟红细胞的膜成分，主要是靠从前体细胞那里继承下来的，而且一旦形成，膜的组成和结构相对稳定。
成熟红细胞的细胞膜，说白了就是一层脂双层（lipid bilayer）。这层膜的“主角”就是磷脂。磷脂分子有点意思，它们有个“两面派”的结构：
亲水头（hydrophilic head）：通常是带有磷酸基团的，这部分喜欢水。
疏水尾（hydrophobic tail）：由两条脂肪酸链组成，它们害怕水，更愿意互相靠近。
正是这种特殊的结构，让磷脂在水环境中非常“自觉”地排成一个双分子层的结构：亲水头朝外，接触水；疏水尾朝内，背对着水，互相结合。这就是红细胞膜最基本的骨架。
现在，我们把这些磷脂从膜上“抠”出来，然后小心翼翼地，想让它们在水面上“摊开”。理想情况下，你可能会想，既然它们本来构成了一个双层结构，那把双层解开，变成单层，面积是不是就翻倍了？
然而，实际情况是，摊开后膜的面积只比原来的二倍“小”。这几个字藏着很多玄机，我们一点点剥开：
1. 磷脂的自组织能力与空间限制：
磷脂不仅仅是随便堆砌的。它们在水中具有很强的自组织能力，倾向于形成最稳定的结构。当你在水面上摊开它们时，磷脂会努力地按照它们天生的倾向去排列。
然而，水面毕竟不是一个无限大的空旷场所。即使你铺得很薄，磷脂分子之间仍然存在相互作用力，它们会尽可能地占据最小的自由能状态。这意味着它们不会“无限”地分散开来。
更重要的是，磷脂分子本身是有体积的。它们不是二维的点，而是三维的分子。即使是单层，每个分子也需要一定的空间来容纳其亲水头和疏水尾，以及它们之间的旋转和振动。
2. 混合的磷脂种类与分子大小差异：
红细胞膜的磷脂不是单一一种。它含有磷脂酰胆碱（PC）、磷脂酰乙醇胺（PE）、磷脂酰丝氨酸（PS）、磷脂酰肌醇（PI）以及鞘磷脂等多种类型的磷脂。
这些不同类型的磷脂，其亲水头的大小、疏水尾的长度、饱和度和形状都可能存在差异。
当这些混合的磷脂在水面上排列时，它们之间会形成一定程度的“堆积”或“交错”，而不是像积木一样整齐划一地平铺。某些分子可能更“拥挤”，某些则稍显“稀疏”，这都会影响整体的展开面积。
3. 膜内其他成分的协同作用（尽管磷脂是主角）：
虽然我们说提取“磷脂”，但实际上红细胞膜是一个复杂的复合体。即使在提取过程中，可能还有一些少量、但结构上与磷脂紧密关联的脂质（比如胆固醇）或极小部分的其他分子，会或多或少地影响磷脂的排列方式和展开的紧密程度。
胆固醇在磷脂双层中的作用是调节膜的流动性和刚性。它会插入磷脂分子之间，影响磷脂的堆积方式。提取过程中是否能做到百分之百只分离出纯磷脂，或者即使分离了，胆固醇的存在是否在提取过程中就已经对磷脂的“记忆”产生了微小影响，都可能带来变化。
4. “摊平”过程中的物理限制和动力学：
“平铺”这个动作本身就是一种人为干预。在真实细胞膜中，磷脂的运动是动态的。而一旦被提取出来，它们会在水表面进行的是一种自发的重组过程。
这个过程受到表面张力的影响，也受到磷脂分子自身相互作用力的影响。磷脂会形成单分子层（micelle 或 bilayer），但在这个过程中，它们会尽量找到一个能量最低的状态。这个状态可能不是最大程度的“延展”。
为什么说“小于原来的二倍”而不是“就是一倍”或者“还是两倍”？
“小于” 是关键。这意味着，理想情况下，如果所有磷脂分子都能以完美的单分子层形式均匀分散，理论上面积应该是原来的两倍（因为原来是双层，现在单层）。
但实际情况是，由于上述提到的自组织、分子大小差异、空间限制以及提取和摊开过程中的物理因素，磷脂分子之间会有一定的“空隙”或者说它们形成的单分子层不够“完美”地延展到极致。它们更可能形成一个相对紧密但并非无限拉伸的结构。
可以想象一下，你把一堆沙子（磷脂分子）倒在地上，它们会自然形成一个小堆，而不是均匀地铺成一张薄薄的画布。尽管你试图“摊平”，它们之间还是会有空隙。
举个更形象的例子：
想象你有一堆积木，它们本来是堆成一个两层的小房子（双层）。你把房子拆了，把积木分开，然后试图在桌面上铺成一个单层。理论上，单层积木可以覆盖比原来双层房子大两倍的面积。但实际操作中，积木之间不可能像数学上的点一样没有缝隙地排列，它们有自己的形状，总会有些许间隙。而且，你也不是能把所有积木都精确地摆成一个完美的矩形，它们可能会自然形成一个不规则的形状，或者因为某些积木卡在一起而无法完全铺开。
所以，哺乳动物成熟红细胞膜磷脂在水面上摊开后，其膜面积“小于原来的二倍”，本质上反映了磷脂分子在特定条件下的自组织行为的复杂性，以及物理和分子层面的限制，而不是一个简单的几何倍数关系。它们尽力想展示自己的单层结构，但受到自身性质和环境的制约，最终的展开面积，虽然比原来（双层状态）的整体膜表面积要大，但并未能达到理论上的两倍极限。
首先，得明白哺乳动物成熟红细胞的这个特点：它们是没有细胞核的。这点很重要，这意味着它们在发育过程中，将大部分细胞器，包括那些负责合成和加工脂质的内质网、高尔基体等等，都丢掉了。因此，成熟红细胞的膜成分，主要是靠从前体细胞那里继承下来的，而且一旦形成，膜的组成和结构相对稳定。
成熟红细胞的细胞膜，说白了就是一层脂双层（lipid bilayer）。这层膜的“主角”就是磷脂。磷脂分子有点意思，它们有个“两面派”的结构：
亲水头（hydrophilic head）：通常是带有磷酸基团的，这部分喜欢水。
疏水尾（hydrophobic tail）：由两条脂肪酸链组成，它们害怕水，更愿意互相靠近。
正是这种特殊的结构，让磷脂在水环境中非常“自觉”地排成一个双分子层的结构：亲水头朝外，接触水；疏水尾朝内，背对着水，互相结合。这就是红细胞膜最基本的骨架。
现在，我们把这些磷脂从膜上“抠”出来，然后小心翼翼地，想让它们在水面上“摊开”。理想情况下，你可能会想，既然它们本来构成了一个双层结构，那把双层解开，变成单层，面积是不是就翻倍了？
然而，实际情况是，摊开后膜的面积只比原来的二倍“小”。这几个字藏着很多玄机，我们一点点剥开：
1. 磷脂的自组织能力与空间限制：
磷脂不仅仅是随便堆砌的。它们在水中具有很强的自组织能力，倾向于形成最稳定的结构。当你在水面上摊开它们时，磷脂会努力地按照它们天生的倾向去排列。
然而，水面毕竟不是一个无限大的空旷场所。即使你铺得很薄，磷脂分子之间仍然存在相互作用力，它们会尽可能地占据最小的自由能状态。这意味着它们不会“无限”地分散开来。
更重要的是，磷脂分子本身是有体积的。它们不是二维的点，而是三维的分子。即使是单层，每个分子也需要一定的空间来容纳其亲水头和疏水尾，以及它们之间的旋转和振动。
2. 混合的磷脂种类与分子大小差异：
红细胞膜的磷脂不是单一一种。它含有磷脂酰胆碱（PC）、磷脂酰乙醇胺（PE）、磷脂酰丝氨酸（PS）、磷脂酰肌醇（PI）以及鞘磷脂等多种类型的磷脂。
这些不同类型的磷脂，其亲水头的大小、疏水尾的长度、饱和度和形状都可能存在差异。
当这些混合的磷脂在水面上排列时，它们之间会形成一定程度的“堆积”或“交错”，而不是像积木一样整齐划一地平铺。某些分子可能更“拥挤”，某些则稍显“稀疏”，这都会影响整体的展开面积。
3. 膜内其他成分的协同作用（尽管磷脂是主角）：
虽然我们说提取“磷脂”，但实际上红细胞膜是一个复杂的复合体。即使在提取过程中，可能还有一些少量、但结构上与磷脂紧密关联的脂质（比如胆固醇）或极小部分的其他分子，会或多或少地影响磷脂的排列方式和展开的紧密程度。
胆固醇在磷脂双层中的作用是调节膜的流动性和刚性。它会插入磷脂分子之间，影响磷脂的堆积方式。提取过程中是否能做到百分之百只分离出纯磷脂，或者即使分离了，胆固醇的存在是否在提取过程中就已经对磷脂的“记忆”产生了微小影响，都可能带来变化。
4. “摊平”过程中的物理限制和动力学：
“平铺”这个动作本身就是一种人为干预。在真实细胞膜中，磷脂的运动是动态的。而一旦被提取出来，它们会在水表面进行的是一种自发的重组过程。
这个过程受到表面张力的影响，也受到磷脂分子自身相互作用力的影响。磷脂会形成单分子层（micelle 或 bilayer），但在这个过程中，它们会尽量找到一个能量最低的状态。这个状态可能不是最大程度的“延展”。
为什么说“小于原来的二倍”而不是“就是一倍”或者“还是两倍”？
“小于” 是关键。这意味着，理想情况下，如果所有磷脂分子都能以完美的单分子层形式均匀分散，理论上面积应该是原来的两倍（因为原来是双层，现在单层）。
但实际情况是，由于上述提到的自组织、分子大小差异、空间限制以及提取和摊开过程中的物理因素，磷脂分子之间会有一定的“空隙”或者说它们形成的单分子层不够“完美”地延展到极致。它们更可能形成一个相对紧密但并非无限拉伸的结构。
可以想象一下，你把一堆沙子（磷脂分子）倒在地上，它们会自然形成一个小堆，而不是均匀地铺成一张薄薄的画布。尽管你试图“摊平”，它们之间还是会有空隙。
举个更形象的例子：
想象你有一堆积木，它们本来是堆成一个两层的小房子（双层）。你把房子拆了，把积木分开，然后试图在桌面上铺成一个单层。理论上，单层积木可以覆盖比原来双层房子大两倍的面积。但实际操作中，积木之间不可能像数学上的点一样没有缝隙地排列，它们有自己的形状，总会有些许间隙。而且，你也不是能把所有积木都精确地摆成一个完美的矩形，它们可能会自然形成一个不规则的形状，或者因为某些积木卡在一起而无法完全铺开。
所以，哺乳动物成熟红细胞膜磷脂在水面上摊开后，其膜面积“小于原来的二倍”，本质上反映了磷脂分子在特定条件下的自组织行为的复杂性，以及物理和分子层面的限制，而不是一个简单的几何倍数关系。它们尽力想展示自己的单层结构，但受到自身性质和环境的制约，最终的展开面积，虽然比原来（双层状态）的整体膜表面积要大，但并未能达到理论上的两倍极限。
网友意见
哺乳动物成熟红细胞的细胞膜不是纯磷脂。以质量计算，磷脂占膜脂质的约 73%，胆固醇占约 22%，糖脂占约 5%，提取磷脂做出的脂质单分子层理所当然不到原本细胞膜面积的二倍。
Gorter 与 F. Grendel 在 1925 年用有机溶剂提取人红细胞膜的脂类成分，将其铺在水面上，测出单层膜脂分子的面积二倍于红细胞表面积，推测细胞膜由双层脂分子组成。
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