세포막 - 개념, 기능 및 구조

우리는 세포막이 무엇인지, 그리고 그 특성에 대해 설명합니다. 또한, 이 지질층의 기능과 구조

세포막의 평균 두께는 7.3nm3입니다.

세포막이란 무엇입니까?

세포막, 원형질막, 원형질막 또는 세포질막은 세포를 둘러싸고 경계를 정하는 인지질의 이중층 으로 , 내부를 외부와 분리하고 환경과 세포의 세포질 사이의 물리적, 화학적 균형을 허용합니다. 이것은 세포의 가장 바깥 부분입니다.

이 막은 평균 두께가 8 nm(1 nm = 10 -9 m) 이고 식물 및 곰팡이 세포에서 세포 아래에 위치하므로 광학 현미경 으로는 볼 수 없습니다 ( 전자 현미경으로 볼 수 있음) . 벽.

세포막의 주요 특징은 선택적 투과성, 즉 특정 분자가 세포 내부로 들어가는 것을 허용하거나 거부하여 물 , 영양소 또는 이온 염의 통과를 조절하여 세포질이 다음과 같이 되도록 하는 능력입니다. 항상 전기화학적 전위(음전하), pH 또는 농도의 최적 조건에 있습니다.

참조: 아메바

세포막 기능

막은 원하는 물질의 통과를 허용하고 원하지 않는 물질의 통과를 거부합니다.

세포막은 다음과 같은 기능을 수행합니다.

• 구분 . 이는 세포를 기계적으로 정의하고 보호하여 외부와 내부를 구별하고 한 세포와 다른 세포를 구별합니다. 또한, 다른 침입자에 대한 첫 번째 방어벽이기도 합니다.

• 관리 . 그것의 선택성은 세포 내에서 원하는 물질에 길을 주고 원하지 않는 물질의 진입을 거부할 수 있게 하며, 상기 이동을 조절하면서 외부와 내부 사이의 통신 역할을 합니다.

• 보존 . 체액과 물질의 교환을 통해 막은 세포질 내 물과 기타 용질 의 농도를 안정적으로 유지하고 pH 수준과 전기화학적 전하를 일정하게 유지합니다.

• 의사소통 . 막은 외부에서 오는 자극에 반응하여 정보를 세포 내부로 전달하고 세포 분열, 세포 이동 또는 생화학 물질 분리와 같은 특정 과정을 시작할 수 있습니다.

세포막 구조

지질은 주로 콜레스테롤이지만 포스포글리세리드와 스핑고지질도 있습니다.

세포막은 친수성 극성 머리(물에 대한 친화성)가 세포의 안쪽과 바깥쪽으로 향하고 샌드위치와 유사하게 소수성 부분(물을 거부함)이 접촉된 상태를 유지하는 양친매성 지질 의 두 층으로 구성됩니다 . 이러한 지질은 주로 콜레스테롤이지만 포스포글리세리드와 스핑고지질도 있습니다.

또한 연결, 수송, 수용 및 촉매 기능을 수행하는 통합 및 주변 단백질이 20% 있습니다 . 일체형 막 단백질은 친수성 표면이 수성 환경에 노출되고 소수성 표면이 이중층의 소수성 내부와 접촉하여 이중층에 내장되어 있습니다.

막관통 단백질은 막의 두께를 완전히 가로지르는 필수 단백질입니다. 말초 막 단백질은 이중층 표면과 결합하고 일반적으로 통합 단백질의 노출된 영역에 결합하며 막 구조를 방해하지 않고 쉽게 분리됩니다. 덕분에 생화학적 의사소통의 한 형태인 세포 인식도 발생합니다.

마지막으로, 세포막에는 다당류이든 올리고당이든 탄수화물 성분 (당)이 있으며, 이는 막 외부에서 글리코칼릭스를 형성하는 것으로 발견됩니다. 이러한 당은 막 건조 중량의 8%만을 차지하며 지지 물질, 세포 간 통신의 식별자, 기계적 및 화학적 공격으로부터 세포 표면을 보호하는 역할을 합니다.

능동수송과 수동수송

막은 진핵 세포 내에서 다양한 개별 기능을 허용하는 구획을 형성합니다. 또한 생화학 반응의 표면 역할을 합니다.

많은 이온 과 작은 분자는 수동 수송(에너지 소비 없음)과 능동 수송 (에너지 소비 있음) 을 통해 생물학적 막을 통과합니다 .

확산은 더 높은 농도의 영역에서 더 낮은 농도의 영역으로 농도 구배를 따라 물질이 순 이동하는 것입니다.

지질 이중층을 통한 수동적 수송을 단순 확산 이라고 하며, 이온 채널과 막 단백질을 통한 수송을 촉진 확산 이라고 합니다 .

삼투 는 물 분자가 물의 유효 농도가 높은 영역에서 유효 농도가 낮은 영역으로 반투막을 통과하는 일종의 확산입니다.

능동 수송에서 세포는 농도 구배에 반대하여 막을 통해 이온이나 분자를 이동시키기 위해 대사 에너지를 소비합니다.

직접 능동 수송이라고도 불리는 1차 능동 수송은 대사 에너지를 직접 사용하여 막을 통해 분자를 수송합니다. 예를 들어, 나트륨-칼륨 펌프는 ATP를 사용하여 나트륨 이온을 세포 밖으로 내보내고 칼륨 이온을 세포 안으로 펌핑합니다.

간접 능동 수송이라고도 불리는 공동 수송 에서는 두 개의 용질이 동시에 수송됩니다. 전동 ATP 펌프는 농도 구배를 유지합니다. 따라서 담체 단백질은 두 개의 용질을 공동 수송합니다. 이는 용질을 농도 구배 아래로 이동시키고 방출된 에너지를 사용하여 농도 구배에 반대하여 다른 용질을 이동시킵니다.

세포내이입과 세포외유출

세포내이입에서는 물질이 세포에 통합됩니다.

큰 분자, 음식물 입자, 심지어 작은 세포와 같은 일부 더 큰 물질 도 세포 안팎으로 이동합니다. 그들은 세포외유출(exocytosis) 과 세포내이입 (endocytosis) 에 의해 운반됩니다 . 능동수송과 마찬가지로 이러한 과정에는 세포에서 직접 에너지를 소비해야 합니다. 이는 세포막에 소포가 형성되어 들어오거나 나가는 여부에 따라 원하는 물질이 세포질 에 용해되거나 반대로 환경 에 용해되는 것을 통해 발생합니다 .

• 세포외유출에서 . 세포는 소포를 원형질막과 융합시켜 노폐물이나 분비물(호르몬 등)을 배출 합니다.

• 세포내이입에서 . 재료는 셀에 통합됩니다. 식세포작용, 음세포작용 및 수용체 매개 세포내이입을 포함한 여러 유형의 세포내이입 메커니즘이 생물학적 시스템에서 작동합니다.

• 음세포증 (“마시는 세포”) 에서 . 세포는 용해된 물질을 흡수합니다.

• 수용체 매개 세포내이입에서 . 특정 분자는 원형질막의 수용체 단백질과 결합합니다. 수용체 매개 세포내이입은 진핵 세포가 거대분자를 흡수하는 주요 메커니즘입니다.

• 식균작용 (문자 그대로 “세포를 먹는 것”). 세포는 음식이나 박테리아 와 같은 큰 고체 입자를 섭취합니다 . 후자는 영양 물질을 식세포화(막을 감싸는)하는 특정 세포 및 단세포 유기체 의 경우 매우 중요합니다 .

계속: 미토콘드리아