細胞膜とは何か、そしてその特徴のいくつかを説明します。さらに、この脂質層の機能と構造。
細胞膜とは何ですか？
細胞を取り囲み、境界を定めるリン脂質の二重層は、細胞膜、原形質膜、原形質膜、または細胞質膜と呼ばれます。 細胞、内部を外部から分離し、環境と環境の間の物理的および化学的バランスを可能にします 細胞質 セルの。セルの最も外側の部分です。
この膜は見えません 光学顕微鏡 （電子にはい）、それは8 nm（1 nm = 10-9 m）の平均厚さを持ち、に位置しているので、 野菜細胞 とのそれらで きのこ、細胞壁の下。
細胞膜の主な特徴は、その選択的な透過性、つまり、特定の細胞膜の侵入を許可または拒否する能力です。 分子 細胞に入ると、 水、栄養素またはイオン性塩、細胞質が常に電気化学ポテンシャルの最適な状態（負に帯電）にあるように、 pH または集中。
細胞膜機能
細胞膜は次の機能を果たします。
- 区切り。セルを定義して機械的に保護し、外部と内部、およびあるセルを別のセルと区別します。さらに、それは他の侵入エージェントに対する最初の防御障壁です。
- 管理。その選択性により、細胞内の目的の物質に道を譲り、不要な物質への侵入を拒否することができます。 コミュニケーション 上記の交通を規制しながら、外部と内部の間。
- 保存。液体や物質の交換により、膜は水やその他の濃度を安定して維持することができます 溶質 細胞質では、そのpHレベルとその電気化学的電荷を一定に保ちます。
- コミュニケーション。膜は外部からの刺激に反応し、細胞の内部に情報を伝達し、細胞分裂などの特定のプロセスを開始することができます。 動き 細胞または生化学物質の分離。
細胞膜構造
細胞膜は2層で構成されています 脂質 両親媒性で、その親水性の極性ヘッド（水への親和性）がセルの内外に向けられ、サンドイッチのように疎水性（水を拒絶する）部分を接触させたままにします。これらの脂質は主にコレステロールですが、ホスホグリセリドやスフィンゴ脂質も含まれます。
また、20％を所有しています タンパク質 接続、輸送、受信および触媒作用の機能を果たす一体型および周辺機器。内在性膜タンパク質は、親水性表面が水性環境にさらされ、疎水性表面が二重層の疎水性内部と接触している状態で二重層に埋め込まれています。
膜貫通タンパク質は、膜の厚さに完全に広がる内在性タンパク質です。表在性膜タンパク質は二重層の表面と結合し、通常は内在性タンパク質の露出領域に結合し、膜構造を乱すことなく簡単に剥がれます。それらのおかげで、生化学的コミュニケーションの一形態である細胞認識もあります。
最後に、細胞膜には多糖類またはオリゴ糖のいずれかの炭水化物成分（糖）があり、これらは膜の外側にあり、糖衣を形成します。これらの糖は、膜の乾燥重量のわずか8％に相当し、細胞間コミュニケーションの識別子として、また機械的および化学的攻撃から細胞表面を保護するためのサポート材料として機能します。
能動輸送と受動輸送
膜は、内部のコンパートメントを形成します 真核細胞 それらは、さまざまな個別の機能を可能にします。さらに、それらは生化学反応の表面として機能します。
多くの イオン 小分子は、受動輸送（エネルギー消費なし）および能動輸送（エネルギー消費あり）によって生体膜を移動します。
拡散とは、高濃度の領域から低濃度の領域への濃度勾配を下る物質の正味の移動です。
脂質二重層を介した受動輸送は単純拡散と呼ばれ、イオンチャネルと膜タンパク質を介して実行される受動拡散は促進拡散と呼ばれます。
The 浸透 これは、水分子が水の有効濃度が高い領域から有効濃度が低い領域へと半透膜を通過する拡散の一種です。
能動輸送では、細胞は代謝エネルギーを消費して、濃度勾配に逆らってイオンまたは分子を膜を横切って移動させます。
一次能動輸送は、直接能動輸送とも呼ばれ、代謝エネルギーを直接使用して分子を膜を越えて輸送します。たとえば、ナトリウム-カリウムポンプはATPを使用して、ナトリウムイオンをセルから送り出し、カリウムイオンをセルに送り込みます。
間接能動輸送とも呼ばれる共輸送では、2つの溶質が同時に移動します。動力付きATPポンプは濃度勾配を維持します。したがって、キャリアタンパク質は2つの溶質を共輸送します。溶質はその濃度勾配を下って移動し、放出されたエネルギーを使用して別の溶質をその濃度勾配に逆らって移動させます。
エンドサイトーシスとエキソサイトーシス
大きな分子、粒子などの大きな材料のいくつか 食物 または小さな細胞でさえ、それらは細胞の内外にも移動します。それらは、エキソサイトーシスとエンドサイトーシスによって伝達されます。能動輸送のように、これらのプロセスは細胞から直接エネルギーを消費する必要があります。これは、細胞膜に小胞が形成されることで発生します。小胞は、細胞膜に入るか出るかに応じて、目的の物質を細胞膜に溶解させます。 細胞質 または逆に、 環境.
- エキソサイトーシス。細胞が追い出す 物質 小胞を原形質膜と融合させることによる老廃物または分泌物（ホルモンなど）。
- エンドサイトーシス。材料はセルに組み込まれます。食作用、飲作用、受容体を介したエンドサイトーシスなど、いくつかのタイプのエンドサイトーシスメカニズムが生物学的システムで機能します。