一、细菌细胞壁与外膜的基本结构

所有细菌表面均覆盖着细胞壁这一重要结构，其主要成分为肽聚糖（peptidoglycan）。这种独特的生物大分子不仅赋予细胞壁机械强度，还承担着保护细菌免受渗透压破坏的关键功能。值得注意的是，革兰氏阴性菌在肽聚糖层外侧还进化出特殊的"单位膜"结构——外膜（outer membrane），其中封存着具有重要生物学意义的脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）内毒素。

二、外膜的主要化学成分解析

通过现代分子生物学技术可完整提取外膜结构，其组成呈现显著特征：

磷脂组分：以磷脂酰乙醇胺为主，但某些野生型菌株（如鼠伤寒沙门氏菌）含量极低，甚至不足以构成单层膜结构

蛋白质成分：总量占比高达50-70%，但种类仅约50种，明显少于细胞膜

特征性成分LPS：每个菌细胞含约2.5×10^6个LPS分子，全部定位于外膜外叶，占据总表面积45%

三、不同菌株外膜组成的差异性

不同种属细菌的外膜组成存在显著差异：

粗糙型突变株（R型）：磷脂含量异常升高，蛋白质比例显著降低

光滑型菌株（S型）：维持典型LPS含量（约2.5×10^6分子/细胞）

特殊变异株：部分菌株通过调控基因表达实现外膜成分的动态平衡

四、外膜的结构稳定性机制

外膜通过两种关键机制维持结构完整性：

共价交联系统：特定膜蛋白与肽聚糖层形成共价连接，增强整体机械强度

分子排列优化：LPS分子在外叶的密集排列形成致密屏障，有效阻止有害物质渗透

五、内毒素的生物学意义

LPS作为革兰氏阴性菌的标志性成分，具有双重特性：

结构功能：参与外膜稳定性维持和抗原特异性决定

病理效应：作为典型内毒素，可引发宿主强烈免疫反应，严重时导致感染性休克