細胞膜の典型的な構造は、細胞の内相と外相の間の分離表面のレベルに位置する2つのタンパク質層の間のリン脂質二重層で構成されています。脂質層は二分子であり、極性基はタンパク質層に面しており、非極性基は分離機能で互いに向き合っています。
厚さがわずか90Aの細胞膜は、透過型光学顕微鏡では見えません。電子顕微鏡が登場する前は、細胞学者は細胞が目に見えない膜に囲まれていると考えていました。この仮想の膜が壊れた場合、細胞の内容物が漏れているのが見えるからです。今日、電子顕微鏡を使用すると、膜は薄いものとして視覚化できます。二重実線現在の仮説によれば、膜は本質的に リン脂質とコレステロールの分子は、疎水性の尾が内側に向くように配置されています.
膜タンパク質分子のポリペプチド鎖は脂質分子に垂直であり、原形質膜の異なる部分の間の凝集を維持すると考えられています。
膜構造は、細胞環境を細胞外環境から、核を細胞質から、そして様々な細胞小器官内の物質を細胞質基質から分離しなければならないというタスクを実行します。
動物であれ野菜であれ、すべての細胞において、原形質の周辺層は、2つの異なる環境を分離するために配置された膜の形態学的および機能的特性を備えており、異なる化学的物理的特性および組成を持つ溶液で識別できます。このダイヤフラムの機能は、高分子量の溶質に対抗しながら、セル内の水やその他の小さな溶質の通過を可能にすることです。一般に、流れの方向は、側面の溶液の組成の濃度によって決定されます。膜の流れは、常に最も希釈された溶液から最も濃縮された溶液への方向に発生します。つまり、2つの濃度のバランスをとる傾向があり、等しくなると停止します。この動きを完全に止めるのに必要な圧力は浸透圧と呼ばれます。溶液がより濃縮されるほど、それはさらに大きくなります。
細胞膜は、存在する溶質のすべてではなく一部に対して不浸透性であるため、理想的な半透膜ではありません。溶質に対する膜の透過性またはその他の方法は、その化学的-物理的構造特性だけに依存するのではなく、細胞代謝に密接に関連する現象に大きく依存します。
細胞は、浸透圧および環境圧力に対するそれらの挙動に関連して、ポイキロスモティックおよびホモ浸透圧に分けられる。前者は環境と同等またはほぼ同じ浸透圧を持ち、後者は環境とは大きく異なる広い範囲の値の範囲内で浸透圧を維持することができます。動物および植物細胞の挙動のこれらの特性を考慮して、J。Traubeは、与えられた溶液に直面して生細胞の挙動を人工的に再現しなければならない半透膜から正確に構成される特別な装置を作成しました。当初、銅フェロシアン化物フィルムが膜として使用されていました。その後、半透膜が導入され、かなりの浸透圧の実体を確認することができました。
最後に、原形質膜を通る様々な物質の通過は、単純な拡散、促進、または能動輸送によって起こり得ると言うことができる。
単純拡散：脂質二重層を介した受動輸送。拡散とは、ランダムな熱攪拌の結果として、ある領域から別の領域に分子が移動することです。単純拡散では、膜の透過性は次の要因によって決定されます：（a）拡散物質の脂溶性、（b）拡散分子のサイズと形状、（c）温度、（d）厚さ膜の。
促進拡散：膜タンパク質を介した受動輸送。促進拡散は、2種類の輸送タンパク質によって操作されます：（a）膜の一方の側で分子を結合し、コンフォメーション変化のおかげでそれらをもう一方の側に輸送するトランスポーター、および（b）一方から伸びる細孔を形成するチャネル膜の反対側に。促進拡散では、膜の透過性は、（a）個々のキャリアまたはチャネルの輸送速度と（b）膜に存在するキャリアまたはチャネルの数の2つの要因によって決定されます。
能動輸送。能動輸送には主に2つのタイプがあります。ATPまたは他の形態の化学エネルギーを使用する一次能動輸送と、高物質の能動輸送を誘導するエネルギー源として物質の電気化学勾配を使用する二次能動輸送です。
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