몫:
유체 모자이크 모델이란 무엇입니까?
그 유체 모자이크 모델 그는 세포막이나 생체 막은 서로 다른 분자 구성 요소의 유동성을 나타내는 동적 인 구조이며 측면으로 이동할 수 있다고 말합니다. 즉, 이전에 믿어 보았던 것처럼 이러한 구성 요소는 움직이지 않고 정적이 아닙니다..
이 모델은 S. Jonathan Singer와 Garth에 의해 제기되었습니다. L. Nicolson은 1972 년에 오늘날 과학계에서 널리 받아 들여지고 있습니다. 모든 세포는 그 구성과 기능에 특이성을 가진 세포막에 의해 수용된다..
이 멤브레인은 세포의 한계를 정의하여 세포질 (또는 세포 내부)과 외부 환경 사이의 차이를 허용합니다. 또한, 세포와 외부 사이의 물질 교환을 조절합니다.
진핵 세포에서 내부 막은 미토콘드리아, 엽록체, 핵막, 소포체, 골지체와 같은 다른 기능을 가진 구획과 세포 소기관을 정의한다..
색인
- 1 세포막의 구조
- 1.1 일반
- 1.2 Phospholipid 이중층
- 1.3 콜레스테롤
- 1.4 일체형 막 또는 막 횡단 단백질
- 1.5 막 단백질의 구성
- 1.6 멤브레인의 기공
- 1.7 말초 단백질
- 1.8 탄수화물 덮개
- 2 세포막의 유동성
- 2.1 포화 대 불포화 지방산의 비율
- 2.2 콜레스테롤
- 2.3 특수성
- 3 세포막의 기능
- 3.1 일반 사항
- 3.2 멤브레인 내의 단백질 기능
- 3.3 외부 탄수화물 껍질의 기능
- 4 참고
세포막의 구조
일반 사항
세포막은 수용성 분자에 불 투과성 인 구조와 7 ~ 9 나노 미터의 이온으로 구성됩니다. 전자 현미경 사진에서는 세포질을 둘러싼 연속적이고 얇은 이중선으로 관찰됩니다.
멤브레인은 인지질 이중층으로 구성되어 있으며, 단백질은 그 구조를 따라 묻혀 있으며 표면에 배열되어 있습니다.
또한 두 표면 (내부와 외부)에 탄수화물 분자를 포함하고 동물의 진핵 세포의 경우에는 이중층 내부에 산재 된 콜레스테롤 분자를 제공합니다..
인지질 이중층
인지질은 물에 친수성 인 말단 - 친수성 말단을 가진 양친 매성 분자와 물을 격퇴시키는 다른 소수성 분자입니다.-.
세포막을 구성하는 인지질 이중층은 소수성 (무극성) 사슬이 막 내부로 배열되고 친수성 (극성) 말단이 외부 환경에 위치합니다.
따라서, 인지질의 인산기의 머리는 막의 외부 표면에 노출된다.
외부 환경과 내부 또는 세포질 둘 다 수성이라는 것을 기억하십시오. 이것은 물과 상호 작용하는 극성 부분 및 막의 내부 매트릭스를 형성하는 소수성 부분을 갖는 인지질 이중층의 배열에 영향을 미친다.
콜레스테롤
진핵 세포 동물 세포의 멤브레인에서는 콜레스테롤 분자가 인지질의 소수성 꼬리에 삽입되어있는 것으로 밝혀졌습니다.
이 분자는 원핵 세포의 막, 일부 원생 동물, 식물 및 진균에서 발견되지 않습니다..
일체형 막 또는 막 횡단 단백질
인지질 이중층의 내부에는 필수적인 막 단백질이 인터 칼 레이팅되어있다..
이들은 소수성 부분을 통해 비공유 적으로 상호 작용하며, 지질 이중층은 친수성 말단을 외부 수성 매질쪽으로 위치시킨다.
막 단백질의 구성
그들은 멤브레인 내부에 접혀진 소수성 α 헬릭스와 막대의 형태로 간단한 구성을 제시 할 수 있으며 친수성 부분은 측면으로 확장됩니다.
그들은 또한 더 큰 배열, 구형 (globular type) 및 복잡한 3 차 또는 4 차 구조를 나타낼 수있다..
후자는 대개 알파 헬릭스의 세그먼트로 반복적으로 지질 이중층을 통해 지그재그로 배열 된 세포막을 여러 번 교차합니다..
막의 구멍
이들 구형 단백질 중 일부는 내부 친수성 부분을 가지며, 극성 물질의 교환이 세포 외부에서 세포질로 또는 그 반대로 발생하는 채널 또는 구멍을 형성한다.
말초 단백질
세포막의 세포질 표면의 표면에는 일부 필수 단백질의 돌출 된 부분에 연결된 말초 막 단백질이 존재합니다.
이 단백질은 지질 이중층의 소수성 핵을 관통하지 않습니다..
탄수화물 덮개
멤브레인의 양 표면에 탄수화물 분자가 있습니다..
특히, 막의 외부 표면은 풍부한 당지질을 갖는다. 당 단백질이라고 불리는 튀어 나와있는 단백질 부분에 노출되고 공유 결합 된 탄수화물의 짧은 사슬도 관찰됩니다.
세포막의 유동성
포화 지방산과 불포화 지방산의 비율
막의 유동성은 주로 존재하는 포화 지방산과 불포화 지방산의 인지질 사이의 비율에 의존합니다. 이 막 유동성은 포화 지방산 사슬의 인지질 비율이 불포화 지방산에 비례하여 증가함에 따라 감소한다.
이것은 불포화 지방산의 짧은 사슬과 불포화 사슬 사이의 응집성과 관련하여 포화 지방산의 길고 단순한 사슬 사이의 더 큰 응집성 때문입니다..
분자 구성 요소 간의 응집력이 클수록 막의 유동성이 적습니다..
콜레스테롤
콜레스테롤 분자는 지질의 탄화수소 사슬과 강직 한 고리를 통해 상호 작용하여 막의 강성을 증가시키고 동일한 정도의 투과성을 감소시킨다.
상대적으로 고농도의 콜레스테롤이 존재하는 대부분의 진핵 세포막에서 저온에서 탄소 질 사슬의 결합을 방지합니다. 이것은 멤브레인이 저온에서 얼어 붙는 방식입니다.
특수성
세포막의 종류에 따라 단백질과 탄수화물의 양과 유형, 기존 지질의 다양성에 특이성이 있습니다.
이러한 특이성은 특정 세포 기능과 관련이 있습니다.
진핵 세포와 원핵 세포의 멤브레인 사이, 세포 기관의 멤브레인 사이뿐만 아니라 동일한 멤브레인의 영역 사이에도 구성적인 차이가있을뿐만 아니라.
세포막 기능
일반 사항
세포막은 세포의 경계를 정하고 외부 환경과는 달리 세포질 내에서 안정한 상태를 유지하게합니다. 이것은 물질 (물, 이온 및 대사 산물)의 통과를 능동적이고 수동적으로 조절하여 세포 기능에 필요한 전기 화학적 잠재력을 유지합니다..
또한 세포가 막의 화학적 수용체를 통해 외부 환경으로부터의 신호에 반응 할 수있게하며 세포 골격 필라멘트에 고정 부위를 제공합니다..
진핵 세포의 경우 특정 대사 기능이있는 내부 구획 및 세포 기관의 설립에도 참여합니다.
막에있는 단백질의 기능
특정 기능을 가진 다른 멤브레인 단백질이 있습니다.
- 화학 반응을 촉진 (촉진)하는 효소,
- 신호 분자 (예 : 호르몬)에 대한 인식 및 결합에 관여하는 멤브레인 수용체,
- 단백질은 막을 통해 물질을 전달합니다 (세포질쪽으로 그리고 세포 외부로). 그들은 이온 수송 덕분에 전기 화학적 인 기울기를 유지합니다..
외부 탄수화물 껍질 기능
탄수화물 또는 당지질은 서로의 세포 접착 및 항체, 호르몬 및 바이러스와 같은 분자와의 세포막의 인식 및 상호 작용 과정에 참여합니다.
참고 문헌
- Bolsover, S.R., Hyams, J.S., Shephard, E.A., White H.A. 및 Wiedemann, C.G. (2003). 세포 생물학, 짧은 코스. 두 번째 에디션. Wiley-Liss pp 535.
- Engelman, D. (2005). 멤브레인은 유체보다 모자이크입니다. Nature 438 (7068), 578-580. doi : 10.1038 / nature04394
- Nicolson, G. L. (2014). 멤브레인 구조의 유체 - 모자이크 모델. 40 년이 지난 후에도 생물학적 막의 구조, 기능 및 동력을 이해하는 것과 관련이 있습니다. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Biomembranes, 1838 (6), 1451-1466. doi : 10.1016 / j.bbamem.2013.10.019
- Raven, J. (2002). 생물학 여섯 번째 판. MGH. 1239 페이지.
- Singer, S.J. 및 Nicolson, G.L. (1972). 세포막 구조의 유체 모자이크 모델. Science, 175 (4023), 720-731]에 기재되어있다. doi : 10.1126 / science.175.4023.720