細胞の生命活動が可能になります異なる酵素や物質が混ざり合わず、細胞が不可欠だからです。これはすべて、さまざまな膜のおかげでのみ可能になります。そして、細胞は全体として、「細胞質膜」と呼ばれる特別な構造によって他の細胞から区切られています。
光学顕微鏡で見ることができますか？答えはノーです、はい、境界は見えますが、膜自体は構造が薄すぎます。たとえば、光学顕微鏡で肝細胞を見ると、細胞の境界すら見えないことがあります。では、なぜ他の場合には細胞の境界が見えるのですが、それは膜ではないのでしょうか。
実際、これらは細胞の間にある炭水化物の膜上層です。それらは色素を吸収するので、カットが成功すると、これが原形質膜であると思われるかもしれません。
実験で、細胞は浸透圧の異なる溶液に浸されたものは、膨潤または収縮します。つまり、選択的な透過性を特徴とする膜に囲まれています。
また、細胞膜が脂溶性物質が浸透しようとすると、浸透性が高くなります。古典的な概念では、膜分子の親水性の端は外側を向き、疎水性の端は内側を向いていると見なされていました。しかし、電子顕微鏡は、問題がはるかに複雑であることを証明しました。特に、電子写真は、内側ではなく外側の層が密になっていることを示しています。つまり、脂質層は端にあります。
そのための原形質膜デバイスは高分子に対して不浸透性であるため、細胞質タンパク質はそれを介して細胞を離れることができません。細胞内にあるタンパク質は浸透圧を生み出し、適切な量の水が細胞に入ります。ただし、このプロセスは無限ではありません。外部の間質液には、浸透圧のバランスをとる他の物質も存在するためです。
電位差を安定させるために、原形質膜は誘電特性を持たなければなりません。これにより、科学者たちは、膜には誘電特性を持つ多くの脂質があると信じるようになりました。しぶしぶ、原形質膜はその特性を明らかにした。
その構造と機能は関連しています、例えば、カリウムイオンとナトリウムイオンの濃度の異常な違いを維持する能力は、膜の特別なメカニズムであるナトリウム-カリウムポンプに関連しています。この場合、イオンの移動は、細胞のエネルギーに作用する特別な酵素によって実行されます。このプロセスにはコストがかかります。セルは残高を「支払う」必要があります。また、「投資」とブドウ糖、脂肪酸、アミノ酸の転送が必要です。
細胞膜の興味深い特性もはその非対称性です。つまり、その内面と外面は同じではありませんが、当初、研究者は電子顕微鏡データに基づいてこのように信じていました。糖タンパク質分子のすべての炭水化物含有部分は、膜の外面を超えて突き出ており、超脂質層の形成に関与しています。細胞の外面には、受容体と呼ばれる特別な分子も含まれています。これらは、外部環境で特定の分子と作用します。これは細胞の活動を調節し、体の必要に応じて刺激または抑制することができます。そして、膜の内側半分にはコレステロールがたくさん含まれています。
細胞膜の生化学的研究内膜と外膜のタンパク質は同一ではなく、これら2つの表面の組成に含まれるさまざまなリン脂質も非常に多様であることが証明されました。これらの特徴のいくつかは、電子顕微鏡でも見ることができます。
ご覧のとおり、基本膜はそれほど単純ではなく、起こっているすべてのプロセスを理解するために、科学者は多くの仮説を立てて破棄しなければなりませんでした。
