動物の細胞膜は、皮膚が脊椎動物の体のバリアとして機能するのと同様に、細胞の内部と外部環境の間のバリアです。 ザ・ 細胞膜構造 は、3種類の有機分子でできた流動モザイクです。 脂質、 タンパク質と炭水化物。 細胞膜は、栄養素や老廃物などの物質が膜を横切って細胞に出入りする動きを制御します。
リン脂質二重層
細胞膜の基本的な構成要素は次のとおりです。 リン脂質. リン脂質には、炭素や水素などの非極性分子の2つの脂肪酸鎖で構成される疎水性(水に不溶性)の末端が含まれています。 もう一方の端は親水性(水溶性)で、極性リン酸分子を含んでいます。 これらのリン脂質は、親水性の末端基が膜の両側で水にさらされ、疎水性の非極性分子が二重層の内側で保護された状態で二重層に配置されています。 脂質層は、膜の種類にもよるが、膜の全質量の約半分を構成している。 コレステロールは、細胞膜内の別の種類の脂質です。 コレステロール分子は、脂肪酸分子を結合し、膜を安定化および強化するために二重層内に配置されます。
埋め込まれたタンパク質
タンパク質は、膜の種類に応じて、細胞膜の質量の25%から75%を構成します。 膜タンパク質は、露出した表面のリン脂質二重層に挿入され、細胞のさまざまな機能を実行します。 タンパク質は、膜との関連に応じて、不可欠または末梢のいずれかと見なされます。 表在性膜タンパク質は膜表面の片側に位置し、タンパク質間相互作用を介して間接的に結合します。 一体型または膜貫通型タンパク質は膜内に埋め込まれ、両側の環境にさらされます。
糖タンパク質と糖脂質
炭水化物は細胞膜のごく一部を構成しますが、重要な機能を持っています。 炭水化物分子は一般に、単純な糖単位の短い分岐鎖であり、共有結合しています。 細胞膜表面からほとんどの内在性膜タンパク質に、時には脂質二重層に 自体。 炭水化物がタンパク質または脂質に結合している場合、それらは糖タンパク質および糖脂質と呼ばれます。 細胞膜の表面の炭水化物は、個々の細胞、細胞型、同じ種の個体、および種ごとに大きく異なります。 この多様性は炭水化物を可能にします ある細胞を別の細胞から区別するためのマーカーとして機能します。
機能と相互作用
リン脂質二重層の主な機能は 細胞構造を保護および維持する. 二分子膜は 流動性と動き 必要なタンパク質相互作用のための関連タンパク質の。 タンパク質相互作用は細胞機能に不可欠です。
表在性タンパク質は、ホルモンなどの化学物質の受容体として機能し、細胞のシグナル伝達または認識を可能にします。 細胞の内面で、それらは付着します 細胞骨格、細胞質内の形状を維持したり、反応を触媒したりするのに役立ちます。 内在性タンパク質は分子を膜表面全体に輸送し、糖タンパク質として炭水化物に結合している分子は細胞間認識に関与しています。
細胞外膜表面に多様な炭水化物マーカーがなければ、細胞は選別できません たとえば、胚発生中に細胞を分化させたり、免疫系が外来細胞を認識できるようにしたりします 細胞。