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形質膜の特徴、機能および構造
の 原形質膜, 細胞膜、原形質膜または細胞質膜は、細胞を取り囲み、その境界を定める脂質性の構造であり、その構造の不可欠な構成要素である。生体膜は、それらの外部と共にある構造を取り囲むという特性を有する。その主な機能はバリアとして機能することです.
さらに、それは出入りできる粒子の通過を制御します。膜タンパク質は非常に要求の厳しいゲートキーパーと共に「分子ドア」として作用する。膜の組成も細胞認識に役割を果たしています.
構造的には、それらは天然に存在するリン脂質、タンパク質および炭水化物によって形成された二重層である。同様に、リン脂質は頭と尾を持つリンを表します。尾は水に溶けない炭素鎖で構成され、これらは内側にグループ化されています.
対照的に、頭は極性があり、水様の細胞環境を与えます。膜は非常に安定した構造です。それらを維持する力はそれらを構成するリン脂質の中でファンデルワールスの力です。これにより、細胞の端をしっかりと囲むことができます。.
しかし、それらはまた非常に動的で流動的です。膜の特性は分析した細胞の種類によって異なります。例えば、赤血球は血管を通って動くために弾力性がなければなりません.
対照的に、ニューロンでは、膜（ミエリン鞘）は神経インパルス伝導を効率的に可能にするために必要な構造を持っています.
索引
- 1一般的な特徴
- 1.1膜の流動性
- 1.2曲率
- 1.3脂質分布
- 2つの機能
- 3構造と構成
- 3.1流体モザイクモデル
- 3.2脂質の種類
- 3.3脂質ラフト
- 3.4膜タンパク質
- 4参考文献
一般的な特徴
膜は非常に動的な構造であり、細胞の種類やその脂質の組成によって大きく異なります。膜は以下のようにしてこれらの特性に従って改質される。
膜の流動性
膜は静的な存在ではなく、流体のように振る舞います。構造の流動性の程度は、脂質組成や膜が露出する温度など、いくつかの要因によって異なります。.
炭素鎖に存在するすべての結合が飽和しているとき、膜はゲルのように振る舞う傾向があり、ファンデルワールス相互作用は安定している。逆に、二重結合があると、相互作用は小さくなり、流動性は増します。
また、炭素鎖の長さの影響があります。長ければ長いほど、隣人とのやり取りが多くなり、流暢さが増します。温度が上がると、膜の流動性も上がります.
コレステロールは流動性の調節に不可欠な役割を果たしており、コレステロール濃度に依存しています。尾が長いと、コレステロールはそれらの固定化剤として働き、流動性を低下させます。この現象は正常なコレステロール値で起こります.
コレステロール濃度が低いと効果が変わります。脂質の尾部と相互作用するとき、引き起こす効果はこれらの分離、流動性の低下です。.
曲率
流動性と同様に、膜の曲率は特に各膜を構成する脂質によって決まります。.
曲率は脂質と尾の頭の大きさに依存します。長い尾と大きな頭を持つものは平らです。比較的小さな頭を持つ人は、前のグループよりもはるかに曲線を描く傾向があります.
この特性は、とりわけ、膜の消失、小胞形成、微絨毛の現象において重要です。.
脂質分布
それぞれの膜を形成する2つの「シート」 - これは二層であることを私たちは覚えています - の中に同じ脂質組成はありません。そのため、分布は非対称であると言われています。この事実は重要な機能的影響を及ぼします.
具体例は、赤血球の原形質膜の組成である。これらの血液細胞では、スフィンゴミエリンおよびホスファチジルコリン（これらはより大きな相対流動性を有する膜を形成する）が細胞の外側を向くことによって見出される。.
より多くの流体構造を形成する傾向がある脂質は細胞質ゾルに面している。このパターンの後にコレステロールは続かず、コレステロールは両方の層にほぼ均一に分布しています。.
機能
各細胞型の膜の機能は、その構造と密接に関係しています。しかし、それらは基本的な機能を果たしています.
生体膜は細胞環境の範囲を定める役割を果たします。同様に、細胞内には膜状の区画があります.
例えば、ミトコンドリアと葉緑体は膜に囲まれており、これらの構造はこれらの細胞小器官で起こる生化学反応に関与しています。.
膜は細胞への物質の通過を調節する。この障壁のおかげで、必要な材料は受動的または能動的（ＡＴＰの必要性を伴う）に入ることができる。また、不要または有毒物質が入りません.
膜は、浸透および拡散の過程を通して、細胞のイオン組成を適切なレベルに維持する。水はその濃度勾配に応じて自由に移動できます。塩と代謝物は特定の輸送体を持ち、細胞のpHも調節します。.
膜の表面にタンパク質とチャンネルが存在するため、隣接する細胞は相互作用して物質を交換することができます。このようにして、細胞が集まり、組織が形成されます。.
最後に、膜はかなりの数のシグナル伝達タンパク質を含み、そしてとりわけホルモン、神経伝達物質との相互作用を可能にする。.
構造と構成
膜の基本成分はリン脂質です。これらの分子は両親媒性であり、それらは極性および無極性ゾーンを有する。極性はそれらが水と相互作用することを可能にし、一方尾は疎水性炭素鎖である.
これらの分子の会合は、二重層内で自発的に起こり、疎水性の尾部は互いに相互作用し、頭部は外側を向いている。.
小動物の細胞では、10個程度の非常に多くの脂質が見つかります。9 分子膜は約７ｎｍの厚さを有する。ほとんどすべての膜において、疎水性の内部コアは3〜4 nmの厚さを占めます。.
流体モザイクモデル
現在生体膜によって扱われているモデルは、研究者シンガーとニコルソンによって70年代に処方された「流体モザイク」として知られています。このモデルは、膜が脂質だけでなく炭水化物およびタンパク質からも形成されることを提案している。モザイクという用語は前記混合物を指す。.
細胞の外側に面する膜の面は、小胞体面と呼ばれる。対照的に、内側は細胞質ゾルです。.
この同じ命名法は、この場合の細胞外面が細胞の内側を指し、外側を指していないことを除いて、細胞小器官を構成する生体膜にも当てはまる。.
膜を構成する脂質は静的ではありません。これらは、特定の地域である程度の自由度をもって、構造を通して動く能力を持っています。.
膜は、3つの基本的な種類の脂質から構成されています。ホスホグリセリド、スフィンゴ脂質、ステロイド。それらはすべて両親媒性分子です。次に、各グループについて詳しく説明します。
脂質の種類
ホスホグリセリドからなる第一の群は、グリセロール－３－ホスフェートに由来する。テールは、疎水性の性質を持ち、2本の脂肪酸鎖で構成されています。鎖の長さは可変であり、それらは16〜18個の炭素を有することができる。それらは炭素間に単結合または二重結合を有し得る。.
このグループの下位分類は、彼らが提示する頭の種類によって与えられます。ホスファチジルコリンは最も豊富で、頭部にはコリンが含まれています。他の種類では、エタノールアミンまたはセリンなどの異なる分子がリン酸基と相互作用する.
ホスホグリセリドの他の群はプラスマローゲンである。脂質鎖は、エステル結合によってグリセロールに結合しています。次に、エーテル結合によってグリセロールに結合した炭素鎖がある。彼らは心と脳に非常に豊富です。.
スフィンゴ脂質はスフィンゴシンに由来します。スフィンゴミエリンは豊富なスフィンゴ脂質です。糖脂質は糖で形成された頭部で構成されています.
膜を構成する３番目および最後のクラスの脂質はステロイドである。それらは、4つのグループにまとめられた、炭素で形成されたリングです。コレステロールは膜中に存在するステロイドで、特に哺乳動物や細菌に豊富に含まれています。.
脂質ラフト
真核生物の膜には、コレステロールとスフィンゴ脂質が集中している特定の領域があります。これらのドメインは、としても知られています いかだ 脂質.
これらの領域内で、それらはまた、その機能が細胞内シグナル伝達である異なるタンパク質を保有する。脂質成分はラフト中のタンパク質成分を調節すると考えられている.
膜タンパク質
原形質膜内には一連のタンパク質が固定されている。これらは一体型でも、脂質に固定されていても、周囲に配置されていても.
積分は膜を通過します。それ故、それらは全ての成分と相互作用することができるように親水性及び疎水性タンパク質ドメインを有さなければならない。.
脂質に固定されているタンパク質では、炭素鎖は膜の一つの層に固定されている。タンパク質は実際には膜に入りません.
最後に、周辺のものは膜の疎水性ゾーンと直接相互作用しない。それどころか、それらは、内在性タンパク質または極性頭部によって結合することができる。それらは膜の両側に配置することができます.
各膜のタンパク質の割合は大きく異なります。ニューロンでは20％からミトコンドリア膜では70％です。代謝反応を行うには大量のタンパク質要素が必要だからです。.
参考文献
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