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細胞膜或稱胞膜位于細胞壁內(nèi)側(cè)，包繞在細菌胞漿外的具有彈性的半滲透性脂質(zhì)雙層生物膜。主要由磷脂及蛋白質(zhì)構(gòu)成，膜不含膽固醇是與真核細胞膜的區(qū)別點。細胞膜有選擇性通透作用，與細胞壁共同完成菌體內(nèi)外的物質(zhì)交換。膜上有多種呼吸酶，參與細胞的呼吸過程。膜上有多種合成酶，參與生物合成過程。細菌細胞膜可以形成特有的結(jié)構(gòu)。

1.中介體

用電子顯微鏡觀察，可以看到細胞膜向胞漿凹陷折疊成囊狀物，稱為中介體。中介體與細胞的分裂、呼吸、胞壁合成和芽胞形成有關(guān)。中介體位置常在菌體的側(cè)面或靠近中央橫隔處。橫隔中介體與核質(zhì)相連，當細菌分裂時橫隔中介體也一分為二，各自帶一套核質(zhì)進入子代細胞；醫(yī)學(xué)教育`網(wǎng)搜集整理中介體擴大了細胞膜的表面積，相應(yīng)地增加呼吸酶的含量，可為細菌提供大量能量，有擬線粒體之稱，中介體多見于革蘭氏陽性菌。

2.胞質(zhì)間間隙

在革蘭氏陰性細菌的細胞膜與細胞壁之間有一空間，稱為胞質(zhì)間間隙。此處聚集了若干種胞外酶，主要是水解酶，與營養(yǎng)物質(zhì)的分解、吸收和運轉(zhuǎn)有關(guān)。能破壞某些抗生素的酶（如青霉素酶）亦集中在此間隙內(nèi)。