세포 및 세포막. 세포막의 주요 기능 및 구조적 특징

원형질막에는 많은 기능이 있습니다. 가장 중요한 것들을 나열해 보겠습니다.

    막을 통한 물질의 이동. 막을 통해 물질이 막의 양쪽으로 운반됩니다.

    막을 통한 정보 전달. 막에서는 외부의 정보가 인지되고, 변환되어 세포 안팎으로 전달됩니다. 여기에는 막 수용체가 중요한 역할을 합니다.

    보호 역할. a) 기계적 손상, 화학적 시약 및 생물학적 공격(예: 바이러스 침투 등)으로부터 세포의 내용물을 보호합니다.

b) 다세포 유기체에서 원형질막 수용체는 유기체의 면역 상태를 형성합니다.

c) 다세포 유기체에서 막은 식균작용 반응을 보장합니다.

    효소 - 막에는 다양한 효소 반응을 수행하는 다양한 효소(예: 포스포리파제 A 등)가 포함되어 있습니다.

    세포질 막의 당단백질과 당지질은 다른 세포의 막과 접촉합니다.

나열된 기능 중 일부를 더 자세히 살펴보겠습니다.

ㅏ. 운송 기능.막을 통해 약물을 포함한 다양한 물질이 세포 안팎으로 이동합니다. 막을 통해 수송되는 분자의 크기에 따라 두 가지 유형의 수송, 즉 막의 완전성을 위반하지 않는 수송과 막의 완전성을 위반하는 수송이 구별됩니다. 첫 번째 유형의 운송은 에너지 소비 없이(수동 운송), 에너지 소비(능동 운송)의 두 가지 방식으로 수행될 수 있습니다(그림 4 참조). 수동 전달은 원자와 분자의 브라운 운동의 결과로 전기화학적 구배를 따른 확산으로 인해 발생합니다. 이러한 유형의 수송은 단백질과 탄수화물의 참여 없이 또는 특수 단백질인 트랜스로카제의 도움을 받아 지질층을 통해 직접 수행될 수 있습니다. 지질층은 주로 물, 산소, 이산화탄소, 질소, 요소, 지방산뿐만 아니라 많은 유기 화합물(예: 약물)과 같은 지방과 작은 전하 또는 약전하 분자에 용해되는 물질의 분자를 운반합니다. 지방에 잘 녹는다.. 트랜스로카제는 단백질 내부로 흐르는 채널을 통하거나 막에서 튀어나온 단백질 부분을 물질과 연결하여 복합체를 180도 회전시키는 두 가지 메커니즘을 사용하여 에너지를 소비하지 않고 막을 통해 낮은 농도로 물질을 운반할 수 있습니다. 0 및 단백질에서 물질을 분리합니다. 단백질의 참여로 막을 통한 물질의 확산이 발생한다는 점에서 중요합니다. 훨씬 더 빨리단백질의 참여 없이 지질층을 통한 단순 확산. 따라서 트랜스로카제가 참여하는 확산을 촉진 확산이라고 합니다. 이 원리에 따르면 일부 이온(예: 염소 이온)과 극성 분자, 그리고 포도당이 세포 내로 운반됩니다.

막을 통과하는 물질의 능동 수송은 세 가지 특성을 특징으로 합니다.

    능동 수송은 농도 구배에 대해 발생합니다.

    수송 단백질에 의해 수행됩니다.

    에너지 소비가 발생합니다.

물질을 농도 구배에 반하여 수송하려면 물질의 능동 수송 중 에너지가 필요합니다. 능동 이송 시스템은 종종 멤브레인 펌프라고 불립니다. 이러한 시스템의 에너지는 다양한 소스에서 얻을 수 있으며, 대부분 이러한 소스는 ATP입니다. ATP의 인산염 결합 절단은 필수 단백질-효소 ATPase에 의해 수행됩니다. 따라서 이 효소는 많은 세포막에서 통합 단백질 형태로 발견됩니다. 중요한 것은 이 효소가 ATP에서 에너지를 방출할 뿐만 아니라 물질을 이동시킨다는 것이다. 따라서 능동 수송 시스템은 대부분 에너지를 받고 물질을 이동시키는 ATPase라는 하나의 단백질로 구성됩니다. 즉, ATPase의 이동 과정과 에너지 공급 과정이 결합됩니다. ATPase 펌프가 어떤 물질인지에 따라 펌프가 호출되거나 + , 케이 + - ATPase 또는칼슘 2+ -ATPase . 전자는 세포 내 나트륨과 칼륨의 함량을 조절하고, 후자는 칼슘을 조절합니다(이 유형의 펌프는 대부분 EPS 채널에 위치합니다). 의료진에게 중요한 사실을 즉시 알려 드리겠습니다. 칼륨-나트륨 펌프의 성공적인 작동을 위해 세포는 약 30%기초대사에너지. 이것은 매우 큰 볼륨입니다. 이 에너지는 세포와 세포 간 공간에서 특정 농도의 나트륨과 칼륨을 유지하는 데 소비됩니다. - 세포는 세포 간 공간보다 더 많은 칼륨을 함유하고 있으며, 반대로 나트륨은 세포보다 세포 간 공간에 더 많이 포함되어 있습니다. 삼투압 평형과는 거리가 먼 이 분포는 가장 최적의 세포 작동 모드를 보장합니다.

막을 통한 물질 수송

수동적인

(에너지 소비 없음)

활동적인

(에너지 소비 포함)

단순확산

(단백질 없음)

에너지원 - ATP

확산촉진

(단백질 관련)

다른 유형의 소스

단백질의 채널을 통해

쿠데타를 계기로

물질을 함유한 단백질

쌀. 4. 막을 통한 물질의 수송 유형 분류.

활성 전달을 통해 무기 이온, 아미노산 및 당과 극성 분자가 있는 거의 모든 의약 물질(파라아미노벤조산, 설폰아미드, 요오드, 심장 배당체, 비타민 B, 코르티코스테로이드 호르몬 등)이 막을 통해 이동합니다.

막을 통해 물질이 전달되는 과정을 명확하게 설명하기 위해 B. Alberts와 다른 과학자들이 저서 "Molecular Biology of the Cell"(1983)에서 가져온 그림 5를 약간 변경하여 제시합니다. 이론

수송된 분자

채널 단백질

단백질 운반체

지질 전기화학

이중층 구배

단순 확산 촉진 확산

수동적 수송 능동적 수송

그림 5. 전하를 띠지 않은 많은 작은 분자가 지질 이중층을 자유롭게 통과합니다. 전하를 띤 분자, 전하를 띠지 않은 큰 분자 및 일부 작은 전하를 띠지 않는 분자는 채널이나 기공을 통해 또는 특정 수송체 단백질의 도움을 받아 막을 통과합니다. 수동 수송은 항상 평형 확립을 향한 전기화학적 구배에 반대됩니다. 능동 수송은 전기화학적 구배에 대해 발생하며 에너지 소비가 필요합니다.

막횡단 수송은 막을 통과하는 물질의 주요 이동 유형을 반영합니다. 막횡단 수송에 관여하는 단백질은 통합 단백질에 속하며 가장 흔히 하나의 복합 단백질로 표현된다는 점에 유의해야 합니다.

고분자량 단백질 분자 및 기타 큰 분자가 막을 통해 세포 내로 전달되는 것은 세포내이입(음세포작용, 식균작용 및 세포내이입)에 의해 수행되고, 세포외유출은 세포로부터 전달됩니다. 모든 경우에 이러한 과정은 운반되는 물질(입자, 물, 미생물 등)이 먼저 막에 포장되어 이 형태로 세포 안으로 전달되거나 세포에서 방출된다는 점에서 위와 다릅니다. 포장 과정은 원형질막 표면과 세포 내부 모두에서 발생할 수 있습니다.

비. 원형질막을 통한 정보 전달.

막을 통과하는 물질의 전달에 관여하는 단백질 외에도 여러 단백질의 복잡한 복합체가 확인되었습니다. 공간적으로 분리되어 있지만 하나의 유한 함수로 통합됩니다. 복잡한 단백질 어셈블리에는 세포에서 매우 강력한 생물학적 활성 물질인 cAMP(고리형 아데노신 모노포스페이트)의 생성을 담당하는 단백질 복합체가 포함됩니다. 이 단백질 앙상블에는 표면 단백질과 통합 단백질이 모두 포함되어 있습니다. 예를 들어, 막의 내부 표면에는 G 단백질이라는 표면 단백질이 있습니다. 이 단백질은 두 개의 인접한 통합 단백질(아드레날린 수용체라고 불리는 단백질과 효소 단백질인 아데닐산 시클라제) 사이의 관계를 유지합니다. 아드레날린 수용체는 혈액에서 세포 간 공간으로 들어가 흥분되는 아드레날린과 연결될 수 있습니다. 이 흥분은 G 단백질에 의해 활성 물질인 cAMP를 생산할 수 있는 효소인 아데닐화 시클라제(adenylate cyclase)로 전달됩니다. 후자는 세포의 세포질에 들어가 다양한 효소를 활성화시킵니다. 예를 들어, 글리코겐을 포도당으로 분해하는 효소가 활성화됩니다. 포도당의 형성은 미토콘드리아 활동의 증가와 에너지 운반체로서 모든 세포 구획에 들어가는 ATP 합성의 증가로 이어져 리소좀, 나트륨-칼륨 및 칼슘 막 펌프, 리보솜 등의 작업을 향상시킵니다. 궁극적으로 거의 모든 기관, 특히 근육의 필수 활동을 증가시킵니다. 이 예는 매우 단순화되었지만 막의 활동이 세포의 다른 요소의 작업과 어떻게 관련되어 있는지 보여줍니다. 일상적인 수준에서 이 복잡한 계획은 매우 단순해 보입니다. 개가 갑자기 사람을 공격했다고 상상해보십시오. 그로 인한 두려움은 아드레날린이 혈액으로 방출되게 합니다. 후자는 원형질막의 아드레날린 수용체에 결합하여 수용체의 화학 구조를 변화시킵니다. 이는 결국 G 단백질의 구조를 변화시킵니다. 변형된 G 단백질은 아데닐산 사이클라제를 활성화할 수 있게 되어 cAMP 생산을 향상시킵니다. 후자는 글리코겐으로부터 포도당의 형성을 자극합니다. 결과적으로 에너지 집약적 ATP 분자의 합성이 향상됩니다. 사람의 근육에 에너지 형성이 증가하면 개의 공격(도피, 방어, 싸움 등)에 빠르고 강한 반응이 일어납니다.

세포막(형질막)은 세포를 둘러싸는 얇은 반투과성 막입니다.

세포막의 기능과 역할

그 기능은 일부 필수 물질을 세포 안으로 허용하고 다른 물질이 들어가는 것을 방지하여 내부의 무결성을 보호하는 것입니다.

또한 일부 유기체와 다른 유기체에 대한 부착의 기초 역할을 합니다. 따라서 원형질막은 세포의 모양도 제공합니다. 막의 또 다른 기능은 균형을 통해 세포 성장을 조절하는 것입니다.

세포내이입에서는 물질이 흡수되면서 지질과 단백질이 세포막에서 제거됩니다. 세포외유출 동안 지질과 단백질을 함유한 소포가 세포막과 융합되어 세포 크기가 증가합니다. , 곰팡이 세포에는 원형질막이 있습니다. 예를 들어 내부도 보호막으로 둘러싸여 있습니다.

세포막 구조

원형질막은 주로 단백질과 지질의 혼합물로 구성됩니다. 신체 내 막의 위치와 역할에 따라 지질은 막의 20~80%를 구성하고 나머지는 단백질로 구성될 수 있습니다. 지질은 막 유연성을 제공하는 데 도움이 되는 반면, 단백질은 세포의 화학 작용을 제어 및 유지하고 막을 통과하는 분자의 이동을 돕습니다.

막지질

인지질은 원형질막의 주요 구성 요소입니다. 그들은 친수성(물을 끌어당기는) 머리 부분이 자발적으로 수용성 세포질과 세포외액을 향하도록 조직되는 반면, 소수성(물을 밀어내는) 꼬리 부분은 세포질과 세포외액을 향하지 않는 지질 이중층을 형성합니다. 지질 이중층은 반투과성이므로 일부 분자만 막을 통과하여 확산될 수 있습니다.

콜레스테롤은 동물 세포막의 또 다른 지질 성분입니다. 콜레스테롤 분자는 막 인지질 사이에 선택적으로 분산됩니다. 이는 인지질이 너무 조밀해지는 것을 방지하여 세포막의 강성을 유지하는 데 도움이 됩니다. 콜레스테롤은 식물 세포막에 존재하지 않습니다.

당지질은 세포막의 외부 표면에 위치하며 탄수화물 사슬로 연결되어 있습니다. 그들은 세포가 신체의 다른 세포를 인식하도록 돕습니다.

막 단백질

세포막에는 두 가지 유형의 관련 단백질이 포함되어 있습니다. 말초막의 단백질은 외부에 있으며 다른 단백질과 상호작용하여 연관되어 있습니다. 막내 단백질은 막에 도입되어 대부분 통과합니다. 이러한 막횡단 단백질의 일부는 양쪽에 위치합니다.

원형질막 단백질은 다양한 기능을 가지고 있습니다. 구조 단백질은 세포에 지지와 모양을 제공합니다. 막 수용체 단백질은 호르몬, 신경 전달 물질 및 기타 신호 분자를 사용하여 세포가 외부 환경과 통신하도록 돕습니다. 구형 단백질과 같은 수송 단백질은 촉진 확산을 통해 세포막을 통해 분자를 수송합니다. 당단백질에는 탄수화물 사슬이 붙어 있습니다. 그들은 세포막에 내장되어 분자 교환과 수송을 돕습니다.

세포막은 느슨하게 위치한 단백질 분자가 삽입된 인지질 분자의 이중층(이중층)입니다. 외부 세포막의 두께는 가장 흔히 6-12 nm입니다.
막 특성: 구획(밀폐공간)의 형성, 선택적 투과성, 구조의 비대칭성, 유동성.
막 기능:
. 세포 안팎으로 물질의 이동, 가스 교환;
. 수용체; 다세포 유기체의 세포 간 접촉(단일 막 구조, 외부
미토콘드리아의 막, 핵의 외부 및 내부 막);
. 세포의 외부 환경과 내부 환경 사이의 경계;
. 변형된 막 주름은 많은 세포 소기관(메조솜)을 형성합니다.
막의 기본은 지질 이중층입니다(그림 1 참조). 지질 분자는 물과 관련하여 어떻게 행동하는지에 따라 나타나는 이중 특성을 가지고 있습니다. 지질은 극성(즉, 친수성, 물에 친화력이 있음) 머리와 두 개의 비극성(소수성) 꼬리로 구성됩니다. 모든 분자는 같은 방식으로 방향이 지정됩니다. 분자의 머리는 물 속에 있고 탄화수소 꼬리는 표면 위에 있습니다.


쌀. 1. 원형질막의 구조
단백질 분자는 막의 지질 이중층에 "용해"됩니다. 이들은 막의 외부 표면에만 위치하거나 내부 표면에만 위치할 수도 있고, 지질 이중층에 부분적으로만 잠겨 있을 수도 있습니다.
막 내 단백질의 기능:
. 세포의 조직(당단백질)으로의 분화;
. 큰 분자의 수송(기공 및 채널, 펌프);
. 인지질 전달을 통한 막 손상 회복 촉진;
. 막에서 일어나는 반응의 촉매작용;
. 셀 내부 부분과 주변 공간의 상호 연결;
. 막 구조 유지;
. 환경(수용체)으로부터 화학적 신호를 수신하고 변환합니다.

막을 통한 물질의 수송

물질을 운반하기 위해 에너지를 사용해야 하는 필요성에 따라 ATP를 소비하지 않고 발생하는 수동 수송과 ATP가 소비되는 능동 수송이 구분됩니다.
수동 수송은 농도와 전하의 차이에 기초합니다. 이 경우 물질은 농도가 높은 영역에서 농도가 낮은 영역으로 이동합니다. 농도 구배를 따라. 분자가 전하를 띠면 그 수송도 전기적 구배의 영향을 받습니다. 운송 속도는 경사도의 크기에 따라 달라집니다. 막을 통한 수동 수송 방법:
. 단순 확산 - 지질층(가스, 비극성 또는 작은 전하를 띠지 않는 극성 분자)을 직접 통과합니다. 막을 통한 물의 확산 - 삼투;
. 막 채널을 통한 확산 - 하전된 분자와 이온의 수송;
. 촉진 확산 - 특수 수송 단백질(당, 아미노산, 뉴클레오티드)을 사용하여 물질을 수송합니다.
능동 수송은 담체 단백질의 도움으로 전기화학적 구배에 대해 발생합니다. 이러한 시스템 중 하나는 나트륨-칼륨 펌프 또는 나트륨-칼륨 ATPase라고 합니다(그림 8). 이 단백질은 엄청난 양의 ATP(세포에서 합성되는 ATP의 약 3분의 1)를 소비한다는 점에서 주목할 만합니다. 이것은 막을 통해 칼륨 이온을 내부로, 나트륨 이온을 외부로 운반하는 단백질입니다. 그 결과 나트륨이 세포 외부에 축적됩니다.


쌀. 8. 칼륨 나트륨 펌프
펌프 작동 단계:
. 막 내부에서 나트륨 이온과 ATP 분자가 펌프 단백질로 들어가고 외부에서 칼륨 이온으로 들어갑니다.
. 나트륨 이온은 단백질 분자와 결합하고 단백질은 ATPase 활성을 획득합니다. 펌프를 구동하는 에너지 방출과 함께 ATP 가수분해를 유발하는 능력;
. ATP 가수분해 중에 방출된 인산염이 단백질에 첨가됩니다.
. 단백질의 구조 변화로 인해 나트륨 이온을 유지할 수 없게 되어 나트륨 이온이 방출되어 세포 밖으로 나옵니다.
. 단백질은 칼륨 이온을 부착합니다.
. 인산염이 단백질에서 분리되고 단백질 구조가 다시 변경됩니다.
. 세포 내로 칼륨 이온 방출;
. 단백질은 나트륨 이온을 부착하는 능력을 다시 시작합니다.
한 번의 작동 주기에서 펌프는 세포에서 3개의 나트륨 이온을 펌핑하고 2개의 칼륨 이온을 펌핑합니다. 외부에는 양전하가 축적됩니다. 동시에, 셀 내부의 전하는 음수입니다. 결과적으로, 전하 차이가 있다는 사실로 인해 모든 양이온은 비교적 쉽게 막을 통해 이동할 수 있습니다. 따라서 포도당을 운반하는 나트륨 의존성 단백질을 통해 외부에서 나트륨 이온과 포도당 분자를 붙인 다음 나트륨 이온이 안쪽으로 끌어당겨지기 때문에 단백질은 나트륨과 포도당을 내부로 쉽게 운반합니다. 동일한 원리는 신경 세포가 동일한 전하 분포를 가지고 있다는 사실에 기초하며, 이로 인해 나트륨이 통과하여 신경 자극이라고 불리는 전하 변화가 매우 빠르게 생성됩니다.
큰 분자는 세포내이입 동안 막을 통과합니다. 이 경우 막은 함입을 형성하고 가장자리가 합쳐지며 소포 (단일 막 주머니)가 세포질로 방출됩니다. 세포내이입에는 식균작용(큰 고체 입자 흡수)과 세포작용(용액 흡수)의 두 가지 유형이 있습니다.
세포외유출은 세포에서 다양한 물질을 제거하는 과정입니다. 이 경우 소포는 원형질막과 합쳐지고 그 내용물은 세포 외부로 제거됩니다.

강의, 초록. 원형질막의 구조와 기능. 막을 통과하는 물질의 이동 - 개념 및 유형. 분류, 본질 및 특징.

플라즈마 멤브레인, 구조 및 기능. 플라즈마 멤브레인으로 형성된 구조

우리는 생명을 부여받은 가장 단순한 시스템인 진핵 세포를 연구하는 것에서부터 조직학을 시작합니다. 광학 현미경으로 세포를 검사할 때 우리는 세포의 크기, 모양에 대한 정보를 얻습니다. 이 정보는 세포의 막 경계의 존재와 관련이 있습니다. 전자현미경(EM)의 발달과 함께 세포와 환경 사이를 명확하게 구분하는 경계선인 막에 대한 우리의 생각이 바뀌었습니다. 그 이유는 세포 표면에 다음과 같은 복잡한 구조가 있다는 사실이 밝혀졌기 때문입니다. 3개의 구성요소:

1. 막상 구성 요소(글리코칼릭스)(5 - 100 nm);

2. 원형질막(8 - 10 nm);

3. 서브멤브레인 구성요소(20 - 40nm).

동시에 구성 요소 1과 3은 가변적이며 세포 유형에 따라 달라집니다. 가장 정적인 구조는 원형질막의 구조인 것으로 보이며 이에 대해 고려할 것입니다.

플라즈마 멤브레인. EM 조건에서 플라스마렘마에 대한 연구는 구조적 조직이 균일하다는 결론에 이르렀습니다. 내부 및 외부 층은 전자 밀도가 높고 그 사이에 위치한 더 넓은 층은 삼층선 모양을 갖습니다. 전자적으로 투명해야 합니다. 이러한 유형의 막 구조적 구성은 화학적 이질성을 나타냅니다. 이 문제에 대한 논의를 다루지 않고 혈장이 지질, 단백질 및 탄수화물의 세 가지 유형의 물질로 구성되어 있다고 규정하겠습니다.

지질는 막의 일부이며, 양친매성 특성 친수성 그룹과 소수성 그룹의 구성이 모두 존재하기 때문입니다. 막지질의 양친매성 성질은 지질 이중층의 형성을 촉진합니다. 이 경우 막 인지질에서는 두 개의 도메인이 구별됩니다.

ㅏ) 인산염 - 분자의 머리 부분인 이 영역의 화학적 특성에 따라 물에 대한 용해도가 결정되며 이를 친수성이라고 합니다.

비) 아실 사슬, 에스테르화된 지방산입니다. 소수성 도메인.

막지질의 종류: 생물학적 막의 주요 지질 종류는 인지질이며, 이는 생물학적 막의 골격을 형성합니다. 그림 1 참조

쌀. 1: 막지질의 종류

생체막- 이것은 이중층입니다. 양친매성 지질 (지질 이중층). 수성 환경에서 이러한 양친매성 분자는 자발적으로 이중층을 형성하며, 이중층에서 분자의 소수성 부분은 서로를 향하고 친수성 부분은 물을 향합니다. 그림을 참조하십시오. 2

쌀. 2: 생체막 구조의 도식

막에는 다음과 같은 유형의 지질이 포함되어 있습니다.

1. 인지질;

2. 스핑고지질- "머리" + 2개의 소수성 "꼬리";

3. 당지질.

콜레스테롤(CL)- 주로 이중층의 중간 영역에 있는 막에 위치하며, 양친매성이며 소수성의 (하나의 하이드록시 그룹 제외). 지질 구성은 막의 특성에 영향을 미칩니다. 단백질/지질 비율은 1:1에 가깝지만 수초에는 지질이 풍부하고 내부 막에는 단백질이 풍부합니다.

양친매성 지질을 포장하는 방법:

1. 이중층(지질막);

2. 리포솜- 이것은 두 개의 지질 층을 가진 소포이며, 내부 표면과 외부 표면은 모두 극성입니다.

3. 미셀- 양친매성 지질 조직의 세 번째 변형은 소포이며, 그 벽은 한 층의 지질로 형성되고 소수성 말단은 미셀의 중심을 향하고 내부 환경은 수성이 아닙니다. 소수성의.

지질 분자 포장의 가장 일반적인 형태는 지질 분자의 형성입니다. 평평한 막 이중층. 리포솜과 미셀은 세포 안팎으로 물질의 이동을 보장하는 빠른 수송 형태입니다. 의학에서 리포솜은 수용성 물질을 운반하는 데 사용되고 미셀은 지용성 물질을 운반하는 데 사용됩니다.

막 단백질

1. 일체형(지질층에 포함됨);

2. 주변기기. 그림을 참조하십시오. 삼

일체형(막횡단 단백질):

1. 단조로운- (예를 들어, 글리코포린. 막을 1회 통과함) 수용체이고, 외부(세포외 도메인)는 분자의 인식 부분에 속합니다.

2.폴리토픽- 반복적으로 막을 관통합니다. 이들은 또한 수용체 단백질이지만 세포로의 신호 전달 경로를 활성화합니다.

3.지질과 관련된 막 단백질;

4. 막 단백질, 탄수화물 관련.

쌀. 3: 막 단백질

주변 단백질:

그들은 지질 이중층에 내장되어 있지 않거나 지질 이중층에 공유적으로 부착되어 있지 않습니다. 그들은 이온 상호 작용에 의해 함께 유지됩니다. 말초 단백질은 상호 작용으로 인해 막의 통합 단백질과 연관됩니다. 단백질-단백질 상호 작용.

1. 스펙트린, 세포의 내부 표면에 위치함;

2.피브로넥틴, 막의 외부 표면에 국한되어 있습니다.

단백질 -일반적으로 막 질량의 최대 50%를 차지합니다. 여기서 통합 단백질 다음 기능을 수행합니다:

a) 이온 채널 단백질;

b) 수용체 단백질.

말초막 단백질 (원섬유형, 구형형) 다음 기능을 수행합니다.

a) 외부(수용체 및 접착 단백질);

b) 내부 - 세포골격 단백질(spectrin, ankyrin), 두 번째 메신저 시스템의 단백질.

이온 채널- 이들은 통합 단백질에 의해 형성된 채널이며, 이온이 전기화학적 구배를 따라 통과하는 작은 구멍을 형성합니다. 가장 잘 알려진 채널은 Na, K, Ca, Cl 채널입니다.

물 채널도 있습니다. 아쿠아포린 (적혈구, 신장, 눈).

막상 구성 요소 - 글리코칼릭스, 두께 50 nm. 이들은 음전하를 제공하는 당단백질과 당지질의 탄수화물 영역입니다. EM 아래에는 혈장막의 외부 표면을 덮고 있는 적당한 밀도의 느슨한 층이 있습니다. 탄수화물 성분 외에도 글리코칼릭스에는 말초 막 단백질(반일체형)이 포함되어 있습니다. 그들의 기능 영역은 막 상부 영역에 위치하며 면역글로불린입니다. 그림을 참조하십시오. 4

글리코칼릭스의 기능:

1. 역할 수행 수용체;

2. 세포간 인식;

3. 세포간 상호작용(접착제 상호작용);

4. 조직적합성 수용체;

5. 효소흡착대(정수리 소화);

6. 호르몬 수용체.

쌀. 4: 당칼릭스(Glycocalyx) 및 막하 단백질

서브멤브레인 구성요소 - 세포질의 가장 바깥쪽 구역은 일반적으로 상대적인 강성을 가지며 이 구역은 특히 필라멘트가 풍부합니다(d = 5-10 nm). 세포막을 구성하는 통합 단백질은 막하 영역에 있는 액틴 필라멘트와 직접 또는 간접적으로 연관되어 있다고 가정됩니다. 동시에, 통합 단백질이 응집되는 동안 이 구역에 위치한 액틴과 미오신도 응집된다는 것이 실험적으로 입증되었으며, 이는 세포 모양 조절에 액틴 필라멘트가 참여함을 나타냅니다.

세포 외부는 약 6~10nm 두께의 원형질막(또는 외부 세포막)으로 덮여 있습니다.

세포막은 단백질과 지질(주로 인지질)로 이루어진 치밀한 막입니다. 지질 분자는 표면에 수직으로 2개 층으로 규칙적으로 배열되어 있어 물과 집중적으로 상호작용하는 부분(친수성)은 바깥쪽으로 향하고 물에 불활성인 부분(소수성)은 안쪽으로 향합니다.

단백질 분자는 양쪽 지질 골격 표면의 비연속적인 층에 위치합니다. 그들 중 일부는 지질층에 잠겨 있고 일부는 통과하여 물이 투과하는 영역을 형성합니다. 이 단백질은 다양한 기능을 수행합니다. 그 중 일부는 효소이고 다른 일부는 환경에서 세포질로 그리고 반대 방향으로 특정 물질을 전달하는 데 관여하는 수송 단백질입니다.

세포막의 기본 기능

생체막의 주요 특성 중 하나는 선택적 투과성(반투과성)입니다.- 어떤 물질은 어렵게 통과하고 다른 물질은 쉽게 그리고 더 높은 농도로 통과하므로 대부분의 세포에서 내부의 Na 이온 농도는 환경보다 상당히 낮습니다. K 이온의 경우 반대 관계가 일반적입니다. 즉, 세포 내부의 농도가 외부보다 높습니다. 따라서 Na 이온은 항상 세포 안으로 침투하려는 경향이 있고, K 이온은 항상 빠져나오는 경향이 있습니다. 이러한 이온 농도의 균등화는 Na 이온을 세포 밖으로 펌핑하는 동시에 K 이온을 내부로 펌핑하는 펌프 역할을 하는 특수 시스템이 막에 존재함으로써 방지됩니다.

Na 이온이 외부에서 내부로 이동하는 경향은 당과 아미노산을 세포 내로 운반하는 데 사용됩니다. 세포에서 Na 이온을 적극적으로 제거하면 포도당과 아미노산이 세포 안으로 들어갈 수 있는 조건이 생성됩니다.


많은 세포에서 물질은 식세포작용과 음세포작용에 의해서도 흡수됩니다. ~에 식균작용유연한 외부 막은 포획된 입자가 떨어지는 작은 함몰부를 형성합니다. 이 홈은 증가하고 외막 부분으로 둘러싸여 입자는 세포의 세포질에 잠겨 있습니다. 식균 작용 현상은 아메바 및 기타 원생 동물뿐만 아니라 백혈구 (식세포)의 특징입니다. 세포는 비슷한 방식으로 세포에 필요한 물질이 포함된 액체를 흡수합니다. 이 현상을 음세포증.

서로 다른 세포의 외막은 단백질과 지질의 화학적 조성과 상대적 함량 모두에서 크게 다릅니다. 다양한 세포막의 생리적 활동의 다양성과 세포 및 조직의 생명에서의 역할을 결정하는 것은 이러한 특징입니다.

세포의 소포체는 외막에 연결되어 있습니다. 외막의 도움으로 다양한 유형의 세포 간 접촉이 수행됩니다. 개별 세포 간의 통신.

많은 유형의 세포는 표면에 많은 수의 돌출부, 주름 및 미세 융모가 존재하는 것이 특징입니다. 이는 세포 표면적의 상당한 증가와 신진 대사 개선뿐만 아니라 개별 세포와 서로 간의 연결을 강화하는 데 기여합니다.

식물 세포는 세포막 외부에 섬유질(셀룰로오스)로 구성된 두꺼운 막을 광학 현미경으로 명확하게 볼 수 있습니다. 이는 식물 조직(목재)을 강력하게 지지합니다.

일부 동물 세포는 세포막 상단에 여러 외부 구조를 갖고 있으며 보호 특성을 가지고 있습니다. 예를 들면 곤충 외피 세포의 키틴이 있습니다.

세포막의 기능(간단히)

기능설명
보호 장벽내부 세포 소기관을 외부 환경으로부터 분리합니다.
규제세포 내부 내용물과 외부 환경 사이의 대사를 조절합니다.
구분(구획화)셀 내부 공간을 독립된 블록(구획)으로 분할
에너지- 에너지 축적 및 변환;
- 엽록체의 광합성의 명반응;
- 흡수와 분비.
수용체(정보 제공)각성 형성 및 전도에 참여합니다.
모터세포 또는 세포의 개별 부분의 움직임을 수행합니다.