細胞膜の定義:構造、化合物、タンパク質、分子
細胞膜の定義
細胞膜または原形質膜 は、細胞の内容とその環境との基本的な違いを維持しながら、細胞の存在を制限する細胞を取り囲む薄い膜構造です。 しかしながら 細胞膜パッシブ絶縁体であるだけでなく、 外側と内側のイオンレベルの違いを維持しながら通過する材料を選択する機能 セル内。 細胞が必要とする材料は入ることができますが、細胞の老廃物である材料は細胞の外を通過することができます。
(細胞膜)形成の発達 細胞膜 生命の最も初期の形態の発生において非常に重要な段階です。 細胞膜がなければ、細胞はその寿命を続ける可能性があります。 真核細胞の細胞膜と内膜を含む生物のすべての膜は、 一緒に結合された脂質とタンパク質分子のセットからなる同じ一般的な構造 非共有。
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細胞膜構造/原形質膜
正常に分離される前 細胞膜、 細胞膜の構造に関するほとんどの理論は、間接的に得られたデータに基づいています。 たとえば、1902年にオーバートンは、脂溶性物質が浸透する可能性があるという事実のために、細胞膜は脂質の薄層であるという理論を提案しました細胞膜。 一方、ダニエリは、細胞膜の他のいくつかの特性から、細胞膜が両側にタンパク質層が隣接する脂質二重層で構成されていることを提案しました。
1972年にシンガーとニコルソンによって提案された細胞膜理論の前に、細胞膜の構造に関する理論は3つのグループに要約することができます。
- 基本的に細胞膜は層で構成されていると述べているリーフレット理論。
- 球状理論によれば、脂質-タンパク質成分はシート状に配置されたボールの形をしています。
- 動的理論。細胞膜の構造は層状のシートの形をとることができ、状況やニーズに応じて球の配置に変化する可能性があると述べています。
細胞膜組成
(細胞膜)生体の細胞膜が生物であることを示唆する最初の手がかり で行われた実験から得られた2層の脂質分子で構成されています 1925. 脂質分子の層が占める赤血球膜からアセトンで抽出された脂質は、赤血球の2倍の表面積を持っています。 これらの実験の結論は、当時の細胞生物学の概念に大きな影響を与えたため、細胞膜構造のほとんどのモデルが それが2つの層の脂質分子で構成されているという仮定に基づいて、真の構造が確認されるずっと前に許容されます 真実。
(細胞膜)生体のさまざまな膜のX線回折によるさらなる研究は、脂質分子が2つの層に配置されていることを示しました。 この結論は、細胞膜が機械的に切断できるという事実によっても裏付けられています 細胞膜が2枚以上凍結すると、その中央面から2枚の単層シートになります。 最初。
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(細胞膜)これらの2つの層の脂質分子の配置は、脂質分子自体の特別な特性によるものです。 リン脂質分子は2つの部分で構成されています。 水に近い親水性部分と水から離れた疎水性部分。 水と接触する疎水性部分を保護するために、親水性部分が水にさらされるように2つの層が形成されます。
脂質分子は実際には水に溶けませんが、さまざまな有機溶媒に溶けます。 動物細胞の脂質層の1マイクロメートル×1マイクロメートルの部分から、得られる限りの量 細胞表面全体から取り出した場合、5 x 10の6の脂質分子の累乗、または最大10の6の分子の累乗。
の脂質分子 細胞膜 次の3つのタイプで構成されていることが判明しました。
- リン脂質、最も
- コレステロール
- 糖脂質
(細胞膜)3種類の脂質はすべて両親媒性です。つまり、分子には疎水性または非極性(水を離れる)端と親水性または極性(水を好む)端があります。 リン脂質分子は、頭(極性の端)と2つの尾(非極性の端)を持っていると説明されています。
(細胞膜)尾の形は3炭素のグリセロール分子に結合した2つの脂肪酸分子から来ており、頭の形はリン酸との分子結合から来ています。 尾の長さは14〜24個の炭素原子で変化し、通常、一方は飽和脂肪酸基に由来し、もう一方は不飽和脂肪酸基に由来します。 炭素原子間に二重結合が存在すると、脂肪酸の鎖が曲がります。
細胞膜タンパク質
(細胞膜)2つの層を構成する脂質分子が細胞膜の基本的な枠組みである場合、 次に、フレームワークには、他の種類の分子、つまりさまざまな種類の分子の形があります タンパク質。 タンパク質分子と脂質分子の関係は、溶媒中のタンパク質分子と比較することができます。 つまり、細胞膜のタンパク質分子は、サイズが2の脂質分子に「沈んでいる」ように見えます。 寸法。
(細胞膜)細胞膜に異なる種類と分子量のタンパク質分子が存在すると、各細胞の異なる特性と機能的能力が得られます。 タンパク質分子は、酵素、受容体、マーカー、膜を介した輸送手段などとして機能することができます。
赤血球の細胞膜が分離されると、スペクトリン、グリコホリン、「バンドIII」の少なくとも3種類のタンパク質の存在を区別できます。 これらの3種類のタンパク質は、すべての種類のタンパク質の60%を構成します。これらは、次の理由で最も顕著です。 総タンパク質の30%を構成しますが、スペクトリンは実際にはに存在するタンパク質ではありません 細胞膜。 スペクトリンは細胞膜の外側にあるため、細胞膜の一部ではありません。 2つの層の脂質分子が横に動くことができるのと同じように、 このタンパク質は、2つの分子内での位置を変えることなく、細胞膜内を自由に移動することも示すことができます。 層。
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(細胞膜)脂質分子の2つの層との関係と位置に基づいて、いくつかの種類の膜タンパク質を区別することができます。
- タンパク質分子は脂質分子の両方の層に浸透するため、分子の端は細胞膜の両方の表面に突き出ることができます。
- タンパク質分子のいくつかは、2層部分の脂質分子の間に見られ、タンパク質分子の端は細胞膜の片面に突き出ています。
- 一部のタンパク質分子は脂質分子に共有結合し、タンパク質分子の末端の一部は細胞膜の表面に突き出ています。
- タンパク質分子は細胞膜の表面にありますが、他のタンパク質分子によって結合されています。
細胞膜炭水化物分子
(細胞膜)すべての真核細胞の表面には炭水化物があり、そのほとんどが次のような形をしています。 オリゴ糖鎖は、膜タンパク質(糖タンパク質)およびより少ない程度で脂質に結合します (糖脂質)。 細胞膜の表面に見られる膜タンパク質のほとんどは糖基に結合すると考えられていますが、脂質の外層からの脂質分子の1/10未満が炭水化物に結合しています。 さらに、各糖タンパク質にはいくつかの分岐オリゴ糖鎖がありますが、一方、各糖脂質分子には1つの分岐鎖しかありません。
全体として、細胞膜中の炭水化物の比率は、膜の2%〜10重量%の範囲です。
すべての上 細胞膜 生体では、炭水化物分子は常に細胞質と接触していない細胞膜の表面にあります。 これは、2つの脂質層から形成される細胞膜の非対称形状の原因の1つです。
(細胞膜)一部の真核細胞に過剰な炭水化物分子が存在すると、細胞外皮や糖衣だけでなく、特別な用語が使用されます。 これらの細胞外皮は、特殊な染色を施した光学顕微鏡で簡単に示されることがあります。
細胞表面(細胞膜)上の炭水化物分子の重要性は何ですか? 自然界に見られる100種類以上の単糖のうち、糖タンパク質と膜糖脂質分子に見られるのは3つだけです。 主な単糖は、ガラクトース、マンノース、フコース、ガラクトサミン、グルコサミン、グルコース、およびシアル酸です。
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(細胞膜)細胞膜糖脂質および糖タンパク質における分岐鎖オリゴ糖の機能はまだ明らかではありません。 膜のオリゴ糖基は、タンパク質分子を細胞膜にしっかりと保持し、タンパク質構造を安定化させる役割を果たす可能性があります。
(細胞膜)糖タンパク質および糖脂質におけるいくつかのオリゴ糖の複雑さ 細胞膜細胞表面に露出しており、細胞間コミュニケーションの認識過程で重要な役割を果たしていることを示唆しています。 これは、免疫系に関与する細胞で非常に明白です。
セルコート
(細胞膜)植物細胞は常に、炭水化物分子でもあるセルロースを主成分とする厚い細胞壁に囲まれていることはよく知られています。
動物細胞と植物細胞の主な違いは、細胞の周りの炭水化物エンベロープの有無にあると当初は考えられていました。 しかし、電子顕微鏡技術の進歩により、動物の細胞膜の外側にはまだ存在することが判明しています 炭水化物分子で構成される細胞外皮ですが、.cellsのようなセルロースの形ではありません 工場。
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それは教祖Pendidikan.co.idからの記事です 細胞膜を理解する:構造、化合物、タンパク質、炭水化物分子とそれらのエンベロープ、この記事が皆様のお役に立てば幸いです。