세포막, 세포막, 세포질 또는 막 plasmalemma 그들의 구조의 필수적인 성분 인, 세포를 둘러싸고 획정 지질 구조이다. 생체막은 특정 구조를 외부로 둘러싸는 특성이 있습니다. 주요 기능은 장벽 역할을하는 것입니다.
또한 들어오고 나갈 수있는 입자의 이동을 제어합니다. 막 단백질은 매우 까다로운 게이트 키퍼와 함께 "분자 게이트"역할을합니다. 막의 구성은 또한 세포 인식에 역할을합니다.
구조적으로 자연적으로 배열 된 인지질, 단백질 및 탄수화물로 구성된 이중층입니다. 마찬가지로 인지질은 머리와 꼬리가있는 형광체를 나타냅니다. 꼬리는 물에 녹지 않는 탄소 사슬로 구성되어 있으며 안쪽으로 그룹화되어 있습니다.
대신, 머리는 극성이며 수성 세포 환경에 제공됩니다. 막은 매우 안정적인 구조입니다. 그것들을 유지하는 힘은 그것들을 구성하는 인지질 중 반 데르 발스의 힘입니다. 이것은 그들이 세포의 가장자리를 단단히 둘러 쌀 수있게합니다.
그러나 그들은 또한 매우 역동적이고 유동적입니다. 막의 특성은 분석 된 세포 유형에 따라 다릅니다. 예를 들어, 적혈구는 혈관을 통해 이동하려면 탄력적이어야합니다.
대조적으로, 뉴런에서 막 (myelin sheath)은 신경 충동의 효율적인 전도를 허용하는 데 필요한 구조를 가지고 있습니다.
일반적 특성
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막은 세포 유형과 지질 구성에 따라 크게 달라지는 매우 역동적 인 구조입니다. 멤브레인은 이러한 특성에 따라 다음과 같이 수정됩니다.
막 유동성
막은 정적 개체가 아니라 유체처럼 작동합니다. 구조의 유동성 정도는 지질 조성과 막이 노출되는 온도와 같은 여러 요인에 따라 달라집니다.
탄소 사슬에 존재하는 모든 결합이 포화되면 막은 젤처럼 행동하는 경향이 있으며 반 데르 발스 상호 작용이 안정적입니다. 반대로 이중 결합이 있으면 상호 작용이 작아지고 유동성이 증가합니다.
또한 탄소 사슬 길이의 영향이 있습니다. 시간이 길수록 이웃과 더 많은 상호 작용이 발생하여 유창성이 높아집니다. 온도가 증가함에 따라 멤브레인의 유동성도 증가합니다.
콜레스테롤은 유동성 조절에 없어서는 안될 역할을하며 콜레스테롤 농도에 따라 달라집니다. 대기열이 길면 콜레스테롤은 동일한 고정 장치 역할을하여 유동성을 감소시킵니다. 이 현상은 정상적인 콜레스테롤 수치에서 발생합니다.
콜레스테롤 수치가 낮아지면 효과가 바뀝니다. 지질 꼬리와 상호 작용하여 발생하는 효과는 분리되어 유동성을 감소시킵니다.
곡률
유동성과 마찬가지로 막의 곡률은 각 특정 막을 구성하는 지질에 의해 결정됩니다.
곡률은 지질 머리와 꼬리의 크기에 따라 다릅니다. 꼬리가 길고 머리가 큰 것은 납작하다. 상대적으로 작은 머리를 가진 사람들은 이전 그룹보다 훨씬 더 많이 휘는 경향이 있습니다.
이 특성은 특히 막 탈피 현상, 소포 형성, 미세 융모 등에 중요합니다.
지질 분포
각 막을 구성하는 두 개의 "시트"-이중층이라는 것을 기억하십시오-내부에 동일한 지질 구성이 없습니다. 이러한 이유로 분포가 비대칭이라고합니다. 이 사실은 중요한 기능적 결과를 가져옵니다.
구체적인 예는 적혈구의 원형질막의 구성입니다. 이 혈액 세포에서 스 핑고 미엘린과 포스파티딜콜린 (상대적 유동성이 더 큰 막을 형성 함)이 세포 외부를 향하는 것으로 발견됩니다.
더 많은 유체 구조를 형성하는 경향이있는 지질은 세포질과 마주합니다. 이 패턴은 콜레스테롤이 뒤 따르지 않으며 두 층에서 다소 균일하게 분포합니다.
풍모
각 세포 유형의 막의 기능은 그 구조와 밀접한 관련이 있습니다. 그러나 그들은 기본 기능을 수행합니다.
생체막은 세포 환경을 구분하는 역할을합니다. 유사하게, 세포 내에 막성 구획이 있습니다.
예를 들어, 미토콘드리아와 엽록체는 막으로 둘러싸여 있으며 이러한 구조는 이러한 세포 기관에서 발생하는 생화학 반응에 관여합니다.
막은 물질이 세포로 들어가는 것을 조절합니다. 이 장벽 덕분에 필요한 재료가 수동적으로 또는 능동적으로 (ATP가 필요함) 들어갈 수 있습니다. 또한 원치 않거나 독성 물질이 들어 가지 않습니다.
막은 삼투 및 확산 과정을 통해 세포의 이온 구성을 적절한 수준으로 유지합니다. 물은 농도 구배에 따라 자유롭게 흐를 수 있습니다. 염과 대사 산물은 특정 수송 체를 가지고 있으며 세포 pH도 조절합니다.
막 표면에 단백질과 채널이 존재하기 때문에 인접한 세포는 상호 작용하고 물질을 교환 할 수 있습니다. 이러한 방식으로 세포가 결합되고 조직이 형성됩니다.
마지막으로, 막은 상당한 수의 신호 단백질을 수용하고 호르몬, 신경 전달 물질 등과 상호 작용을 허용합니다.
구조 및 구성
막의 기본 구성 요소는 인지질입니다. 이 분자는 양친 매성이며 극성 및 무극성 영역을 가지고 있습니다. 극성은 물과 상호 작용할 수있게하고 꼬리는 소수성 탄소 사슬입니다.
이들 분자의 결합은 이중층에서 자발적으로 발생하며 소수성 꼬리는 서로 상호 작용하고 머리는 바깥 쪽을 향합니다.
작은 동물 세포에서 우리는 10 9 분자 정도의 엄청나게 많은 수의 지질을 발견합니다 . 막의 두께는 약 7nm입니다. 거의 모든 멤브레인에서 소수성 내부 코어는 3 ~ 4nm의 두께를 차지합니다.
유체 모자이크 패턴
현재의 생체막 모델은 1970 년대에 Singer와 Nicolson 연구원이 공식화 한 "유체 모자이크"로 알려져 있습니다. 이 모델은 막이 지질뿐만 아니라 탄수화물과 단백질로도 만들어지는 것을 제안합니다. 모자이크라는 용어는이 혼합물을 나타냅니다.
세포 외부를 향하는 막의면을 외형 질면이라고합니다. 대조적으로, 내면은 세포질입니다.
이 동일한 명명법은 세포 기관을 구성하는 생체막에 적용됩니다. 단,이 경우 외형 질의 얼굴은 외부가 아닌 세포 내부를 가리 킵니다.
막을 구성하는 지질은 정적이 아닙니다. 이들은 특정 영역에서 어느 정도의 자유로 구조를 통해 이동할 수 있습니다.
막은 포스 포 글리세리드, 스핑 고지 질 및 스테로이드의 세 가지 기본 유형의 지질로 구성됩니다. 모두 양친 매성 분자입니다. 아래에서 각 그룹에 대해 자세히 설명합니다.
지질의 종류
포스 포 글리세리드로 구성된 첫 번째 그룹은 글리세롤 -3- 포스페이트에서 나옵니다. 본질적으로 소수성 인 꼬리는 두 개의 지방산 사슬로 구성되어 있습니다. 사슬의 길이는 가변적입니다. 16 개에서 18 개의 탄소를 가질 수 있습니다. 그들은 탄소 사이에 단일 또는 이중 결합을 가질 수 있습니다.
이 그룹의 하위 분류는 그들이 제시하는 머리 유형에 따라 제공됩니다. 포스파티딜콜린이 가장 풍부하고 머리에는 콜린이 포함되어 있습니다. 다른 유형에서는 에탄올 아민 또는 세린과 같은 다른 분자가 인산염 그룹과 상호 작용합니다.
포스 포 글리세 라이드의 또 다른 그룹은 플라스마 로젠입니다. 지질 사슬은 에스테르 결합에 의해 글리세롤에 연결됩니다. 차례로, 에테르 결합을 통해 글리세롤에 연결된 탄소 사슬이 있습니다. 그들은 심장과 뇌에 아주 풍부합니다.
스핑 고지 질은 스핑 고신에서 유래합니다. 스 핑고 미엘린은 풍부한 스핑 고지 질입니다. 당지질은 설탕으로 만든 머리로 구성됩니다.
막을 구성하는 세 번째이자 마지막 부류의 지질은 스테로이드입니다. 그들은 탄소로 만든 고리이며 4 개의 그룹으로 결합되어 있습니다. 콜레스테롤은 막에 존재하는 스테로이드이며 특히 포유류와 박테리아에 풍부합니다.
지질 뗏목
진핵 생물의 막에는 콜레스테롤과 스핑 고지 질이 집중되어있는 특정 영역이 있습니다. 이러한 도메인은 지질 뗏목이라고도합니다.
이 영역 내에는 세포 신호 전달 기능을하는 다른 단백질도 들어 있습니다. 지질 성분은 뗏목에서 단백질 성분을 조절하는 것으로 여겨집니다.
막 단백질
일련의 단백질이 원형질막 내에 고정되어 있습니다. 이들은 통합되거나, 지질에 고정되거나 주변에 위치 할 수 있습니다.
적분은 멤브레인을 통과합니다. 따라서 모든 구성 요소와 상호 작용하기 위해서는 친수성 및 소수성 단백질 도메인이 있어야합니다.
지질에 고정 된 단백질에서 탄소 사슬은 막의 한 층에 고정됩니다. 단백질은 실제로 막으로 들어 가지 않습니다.
마지막으로, 주변부는 막의 소수성 영역과 직접 상호 작용하지 않습니다. 오히려, 그들은 통합 단백질을 통해 또는 극성 헤드에 의해 부착 될 수 있습니다. 그들은 멤브레인의 양쪽에 위치 할 수 있습니다.
각 막의 단백질 비율은 뉴런의 20 %에서 미토콘드리아 막의 70 %까지 매우 다양합니다.
참고 문헌
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