플라즈마 멤브레인: 정의, 구조 및 기능 (다이어그램 포함)

원형질막은 세포 내부를 둘러싸는 보호 장벽입니다. 또한 세포막,이 구조는 반 다공성이고 세포 안팎으로 특정 분자를 허용합니다. 세포의 내용물을 내부에 보관하고 유출을 방지하여 경계 역할을합니다.

양자 모두 원핵 및 진핵 세포 원형질막이 있지만 막은 생물에 따라 다릅니다. 일반적으로 원형질막은 인지질과 단백질로 구성됩니다.

인지질 원형질막의 기초를 형성합니다. 인지질의 기본 구조는 다음을 포함합니다. 소수성 (물을 두려워하는) 꼬리와 친수성 (물을 좋아하는) 머리. 인지질은 글리세롤과 음전하를 띠는 인산염 그룹으로 구성되며, 두 가지 모두 머리를 형성하며 전하를 전달하지 않는 두 개의 지방산이 있습니다.

두 개의 지방산이 머리에 연결되어 있어도 하나의 "꼬리"로 함께 모여 있습니다. 이러한 친수성 및 소수성 말단은 이중층 원형질막에서 형성됩니다. 이중층에는 꼬리가 안쪽에 있고 머리가 바깥쪽에 배열 된 두 개의 인지질 층이 있습니다.

그만큼 유체 모자이크 모델 세포막의 기능과 구조를 설명합니다.

첫째, 막은 인지질과 단백질처럼 내부에 다른 분자를 가지고 있기 때문에 모자이크처럼 보입니다. 둘째, 분자가 움직일 수 있기 때문에 막은 유동적입니다. 전체 모델은 멤브레인이 단단하지 않고 변경할 수 있음을 보여줍니다.

세포막은 동적이며 분자는 빠르게 움직일 수 있습니다. 세포 특정 물질의 분자 수를 늘리거나 줄임으로써 막의 유동성을 제어 할 수 있습니다.

다른 지방산이 인지질을 구성 할 수 있다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 두 가지 주요 유형은 가득한 과 불포화 지방산.

포화 지방산은 이중 결합이 없으며 대신 탄소와의 최대 수소 결합 수가 있습니다. 포화 지방산에 단일 결합 만 존재하기 때문에 인지질을 단단히 묶는 것이 쉽습니다.

반면에 불포화 지방산은 탄소 사이에 이중 결합이 있기 때문에 함께 포장하기가 더 어렵습니다. 이들의 이중 결합은 사슬에 꼬임을 만들고 원형질막의 유동성에 영향을 미칩니다. 이중 결합은 막에서 인지질 사이에 더 많은 공간을 생성하므로 일부 분자는 더 쉽게 통과 할 수 있습니다.

포화 지방은 실온에서 고체 일 가능성이 더 높고 불포화 지방산은 실온에서 액체 상태입니다. 부엌에있을 수있는 포화 지방의 일반적인 예는 버터입니다.

불포화 지방의 예는 액체 기름입니다. 수소화는 액체 오일을 마가린과 같은 고체로 만드는 화학 반응입니다. 부분 수소화는 일부 오일 분자를 포화 지방으로 바꿉니다.

•••다나 첸 | 과학

불포화 지방을 시스 불포화 지방과 트랜스 불포화 지방의 두 가지 범주로 더 나눌 수 있습니다. Cis- 불포화 지방은 이중 결합의 같은면에 두 개의 수소가 있습니다.

하나, 트랜스 불포화 지방 이중 결합의 반대편에 두 개의 수소가 있습니다. 이것은 분자의 모양에 큰 영향을 미칩니다. Cis- 불포화 지방과 포화 지방은 자연적으로 발생하지만 트랜스 불포화 지방은 실험실에서 생성됩니다.

최근 몇 년 동안 트랜스 지방 섭취와 관련된 건강 문제에 대해 들어 보셨을 것입니다. 트랜스 불포화 지방이라고도하는 식품 제조업체는 부분 수소화를 통해 트랜스 지방을 만듭니다. 연구에 따르면 사람들은 효소 트랜스 지방을 대사하는 데 필요하므로 섭취하면 심혈관 질환 및 당뇨병 발병 위험이 높아질 수 있습니다.

콜레스테롤은 원형질막의 유동성에 영향을 미치는 또 다른 중요한 분자입니다.

콜레스테롤은 스테로이드 그것은 막에서 자연적으로 발생합니다. 그것은 네 개의 연결된 탄소 고리와 짧은 꼬리를 가지고 있으며 원형질막 전체에 무작위로 퍼져 있습니다. 이 분자의 주요 기능은 인지질이 서로 너무 멀리 이동하지 않도록 함께 유지하는 것입니다.

동시에, 콜레스테롤은 인지질 사이에 필요한 간격을 제공하고 중요한 가스가 통과 할 수 없을 정도로 꽉 채워지는 것을 방지합니다. 본질적으로 콜레스테롤은 세포에서 잎과 유입을 조절하는 데 도움이 될 수 있습니다.

오메가 -3와 같은 필수 지방산은 원형질막의 일부를 구성하며 유동성에도 영향을 미칠 수 있습니다. 지방이 많은 생선, 오메가 -3와 같은 식품에서 발견 지방산 식단의 필수적인 부분입니다. 먹은 후에 신체는 오메가 -3를 세포막에 추가하여 인지질 이중층.

오메가 -3 지방산은 막의 단백질 활동에 영향을 미치고 유전자 발현을 수정할 수 있습니다.

원형질막에는 다양한 유형의 단백질이 있습니다. 일부는이 장벽의 표면에 있고 다른 일부는 내부에 내장되어 있습니다. 단백질은 세포의 채널이나 수용체로 작용할 수 있습니다.

통합 막 단백질 인지질 이중층 내부에 있습니다. 대부분은 막 관통 단백질이며, 이는 부분이 튀어 나와 있기 때문에 이중층의 양쪽에서 볼 수 있음을 의미합니다.

일반적으로 통합 단백질은 포도당과 같은 더 큰 분자를 수송하는 데 도움이됩니다. 다른 통합 단백질은 이온 채널 역할을합니다.

이 단백질은 인지질에서 발견되는 것과 유사한 극성 및 비극성 영역을 가지고 있습니다. 반면에 말초 단백질은 표면에 인지질 이중층의. 때때로 그들은 통합 단백질에 부착됩니다.

세포에는 구조를 제공하는 세포 골격이라고하는 필라멘트 네트워크가 있습니다. 그만큼 세포 골격 일반적으로 세포막 바로 아래에 존재하며 상호 작용합니다. 세포 골격에는 원형질막을 지원하는 단백질도 있습니다.

예를 들어, 동물 세포에는 네트워크 역할을하는 액틴 필라멘트가 있습니다. 이 필라멘트는 커넥터 단백질을 통해 원형질막에 부착됩니다. 세포는 구조적 지원과 손상을 방지하기 위해 세포 골격이 필요합니다.

인지질과 유사하게 단백질은 세포막에서의 위치를 ​​예측하는 친수성 및 소수성 영역을 가지고 있습니다.

예를 들어 막 횡단 단백질에는 친수성 및 소수성 부분이 있으므로 소수성 부분은 막을 통과 할 수 있고 인지질.

원형질막에는 약간의 탄수화물이 있습니다. 당 단백질단백질의 일종 인 탄수화물이 부착 된 단백질이 막에 존재합니다. 일반적으로 당 단백질은 필수 막 단백질입니다. 당 단백질의 탄수화물은 세포 인식에 도움이됩니다.

당지질 탄수화물이 부착 된 지질 (지방)이며 원형질막의 일부이기도합니다. 그들은 소수성 지질 꼬리와 친수성 탄수화물 머리를 가지고 있습니다. 이를 통해 인지질 이중층과 상호 작용하고 결합 할 수 있습니다.

일반적으로, 그들은 세포막을 안정시키는 데 도움을주고 수용체 또는 조절 자 역할을하여 세포 소통을 도울 수 있습니다.

이 탄수화물의 중요한 특징 중 하나는 식별 태그 세포막에 붙어 있고 이것은 면역에 중요한 역할을합니다. 당 단백질과 당지질의 탄수화물은 면역 체계에 중요한 세포 주변의 당화를 형성합니다. 세포 주위 기질이라고도하는 글리코 칼 릭스는 보풀이없는 코팅입니다.

인간 세포와 박테리아 세포를 포함한 많은 세포에 이러한 유형의 코팅이 있습니다. 인간의 경우 glycocalyx는 유전자, 면역 체계는 코팅을 식별 시스템으로 사용할 수 있습니다. 면역 세포는 자신의 코팅을 인식 할 수 있으며 자신의 세포를 공격하지 않습니다.

원형질막은 교통 분자 및 세포 간 통신. 막은 설탕을 허용하고 이온, 아미노산, 물, 가스 및 기타 분자가 세포에 들어 오거나 나갑니다. 이 물질의 통과를 제어 할뿐만 아니라 얼마나 많은 물질이 움직일 수 있는지도 결정합니다.

분자의 극성은 그들이 세포에 들어가거나 나갈 수 있는지 결정하는 데 도움이됩니다.

예를 들면 무극성 분자는 인지질 이중층을 직접 통과 할 수 있지만 극선 통과하려면 단백질 채널을 사용해야합니다. 비극성 인 산소는 이중층을 통해 이동할 수 있지만 당분은 채널을 사용해야합니다. 이것은 물질을 세포 안팎으로 선택적으로 수송합니다.

원형질막의 선택적 투과성은 세포를 더 잘 제어합니다. 이 장벽을 가로 지르는 분자의 이동은 두 가지 범주로 나뉩니다. 수동 전송 및 능동 전송. 수동 수송은 세포가 분자를 이동하기 위해 에너지를 사용할 필요가 없지만 능동 수송은 아데노신 삼인산 (ATP).

확산 및 삼투 수동 전송의 예입니다. 에 확산 촉진, 원형질막의 단백질은 분자 이동을 돕습니다. 일반적으로 수동 수송은 고농도에서 저농도로 물질의 이동을 포함합니다.

예를 들어 세포가 고농도의 산소로 둘러싸여 있으면 산소는 이중층을 통해 세포 내부의 더 낮은 농도로 자유롭게 이동할 수 있습니다.

활성 수송 세포막을 가로 질러 발생하며 일반적으로이 층에 포함 된 단백질을 포함합니다. 이러한 유형의 수송은 세포가 농도 구배에 맞서 작동하도록하여 저농도에서 고농도로 사물을 이동할 수 있음을 의미합니다.

ATP 형태의 에너지가 필요합니다.

원형질막은 또한 세포 간 통신을 돕습니다. 이것은 표면에 튀어 나온 막의 탄수화물을 포함 할 수 있습니다. 그들은 허용하는 바인딩 사이트가 있습니다 세포 신호. 한 세포막의 탄수화물은 다른 세포의 탄수화물과 상호 작용할 수 있습니다.

원형질막의 단백질은 의사 소통에도 도움이 될 수 있습니다. 막 횡단 단백질은 수용체 역할을하며 신호 분자에 결합 할 수 있습니다.

신호 분자가 너무 커서 세포에 들어가기에는 단백질과의 상호 작용이 반응 경로를 만드는 데 도움이됩니다. 이것은 신호 분자와의 상호 작용으로 인해 단백질이 변하고 일련의 반응을 시작할 때 발생합니다.

어떤 경우에는 세포의 막 수용체가 유기체를 감염시키기 위해 사용됩니다. 예를 들어, 인간 면역 결핍 바이러스 (HIV)는 세포 자체의 수용체를 사용하여 세포에 들어가 감염 할 수 있습니다.

HIV 세포 표면의 수용체에 맞는 당 단백질 돌출부가 외부에 있습니다. 바이러스는 이러한 수용체에 결합하여 내부로 들어갈 수 있습니다.

세포 표면에서 마커 단백질의 중요성에 대한 또 다른 예는 인간에게서 볼 수 있습니다. 적혈구. A, B, AB 또는 O가 있는지 확인하는 데 도움이됩니다. 혈액형. 이러한 마커를 항원이라고하며 신체가 자신의 혈액 세포를 인식하도록 도와줍니다.

진핵 생물 세포벽이 없기 때문에 원형질막이 물질이 세포에 들어 오거나 나가는 것을 막는 유일한 것입니다. 하나, 원핵 생물 식물은 둘 다 세포벽 및 원형질막. 원형질막 만이 존재하기 때문에 진핵 세포가 더 유연해질 수 있습니다.

원형질막 또는 세포막은 보호 코팅 진핵 생물과 원핵 생물의 세포. 이 장벽에는 구멍이있어 일부 분자가 세포에 들어가거나 나올 수 있습니다. 인지질 이중층은 세포막의 기초로서 중요한 역할을합니다. 막에서 콜레스테롤과 단백질을 찾을 수도 있습니다. 탄수화물은 단백질이나 지질에 부착되는 경향이 있지만 면역과 세포 소통에 중요한 역할을합니다.

세포막은 유체 구조 움직이고 변화합니다. 다른 내장 분자 때문에 모자이크처럼 보입니다. 원형질막은 세포를 지원하는 동시에 세포 신호 전달과 수송을 돕습니다.