세포막은 어떤 기능을 수행합니까? 그 특성과 기능. 세포 (혈장) 막, 주요 기능

세포막에는 충분한 복잡한 구조 , 전자현미경으로 볼 수 있다. 대략적으로 말하면 지질(지방)의 이중층으로 구성되어 있으며, 그 안에 다양한 펩타이드(단백질)가 서로 다른 위치에 박혀 있습니다. 막의 전체 두께는 약 5-10 nm입니다.

전체 계획세포막의 구조는 살아있는 세계 전체에 보편적입니다. 그러나 동물 막에는 강성을 결정하는 콜레스테롤 함유물이 포함되어 있습니다. 서로 다른 유기체 왕국의 막 사이의 차이점은 주로 막 상부 형성(층)에 관한 것입니다. 따라서 막 위의 식물과 균류에서는( 밖의) 세포벽이 있습니다. 식물에서는 주로 셀룰로오스로 구성되어 있고, 균류에서는 주로 키틴으로 구성되어 있습니다. 동물에서는 막상층을 당칼릭스(Glycocalyx)라고 합니다.

세포막의 다른 이름 세포질막또는 원형질막.

세포막의 구조에 대한 심층 연구를 통해 세포막이 수행하는 기능과 관련된 많은 특징이 드러납니다.

지질 이중층은 주로 인지질로 구성됩니다. 이들은 한쪽 끝에 친수성 특성(즉, 물 분자를 끌어당기는 인산 잔기)이 포함된 지방입니다. 인지질의 두 번째 끝은 소수성 특성을 갖는 지방산 사슬입니다(물과 수소 결합을 형성하지 않음).

세포막의 인지질 분자는 소수성 "말단"이 안쪽에 있고 친수성 "머리"가 외부에 있도록 두 줄로 배열되어 있습니다. 그 결과 외부 환경으로부터 세포의 내용물을 보호하는 상당히 강력한 구조가 탄생했습니다.

세포막의 단백질 함유물은 고르지 않게 분포되어 있으며 이동성이 있습니다(이중층의 인지질이 측면 이동성을 갖기 때문에). XX세기 70년대부터 그들은 다음과 같이 이야기하기 시작했습니다. 세포막의 유체-모자이크 구조.

단백질이 막에 포함되는 방식에 따라 통합, 반일체 및 말초의 세 가지 유형의 단백질이 구별됩니다. 통합 단백질은 막의 전체 두께를 통과하며 끝이 막의 양쪽으로 돌출됩니다. 주로 운송 기능을 수행합니다. 반일체형 단백질의 경우 한쪽 끝은 막 두께에 위치하고 두 번째 끝은 바깥쪽(바깥쪽 또는 안쪽)으로 나갑니다. 효소 및 수용체 기능을 수행합니다. 주변 단백질은 막의 외부 또는 내부 표면에서 발견됩니다.

세포막의 구조적 특징은 이것이 세포 표면 복합체의 주요 구성 요소이지만 유일한 구성 요소는 아니라는 것을 나타냅니다. 다른 구성 요소는 막 상부 층과 하부 막 층입니다.

글리코칼릭스(동물의 막상층)는 올리고당과 다당류뿐만 아니라 말초 단백질과 통합 단백질의 돌출 부분으로 구성됩니다. 글리코칼릭스의 구성요소는 수용체 기능을 수행합니다.

글리코칼릭스 외에도 동물 세포에는 점액, 키틴, 주변막(막 유사)과 같은 다른 막상 형성도 있습니다.

식물과 균류의 막상 구조는 세포벽입니다.

세포의 막하층은 세포의 지지-수축 시스템이 포함된 표면 세포질(유리질)이며, 그 원섬유는 세포막에 포함된 단백질과 상호 작용합니다. 이러한 분자 연결을 통해 다양한 신호가 전달됩니다.

막은 세포 소기관의 표면과 세포 전체를 형성하는 초미세 구조입니다. 모든 멤브레인은 유사한 구조를 가지며 하나의 시스템으로 연결됩니다.

화학적 구성 요소

세포막은 화학적으로 균질하며 다양한 그룹의 단백질과 지질로 구성됩니다.

인지질;
갈락토리피드;
설포지질.

그들은 또한 다음을 포함합니다 핵산, 다당류 및 기타 물질.

물리적 특성

~에 평온막은 액정 상태에 있으며 지속적으로 진동합니다. 점도는 식물성 기름에 가깝습니다.

멤브레인은 회복 가능하고 내구성이 있으며 탄력 있고 다공성입니다. 막 두께는 7 - 14 nm입니다.

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막은 큰 분자에 불투과성입니다. 작은 분자와 이온은 농도 차이의 영향으로 기공과 막 자체를 통과할 수 있습니다. 다른 측면막뿐만 아니라 수송 단백질의 도움으로.

모델

일반적으로 막의 구조는 유동 모자이크 모델을 사용하여 설명됩니다. 막에는 벽돌처럼 서로 밀접하게 인접한 두 줄의 지질 분자라는 틀이 있습니다.

쌀. 1. 샌드위치형 생체막.

양쪽에서 지질 표면은 단백질로 덮여 있습니다. 모자이크 패턴은 막 표면에 고르지 않게 분포된 단백질 분자에 의해 형성됩니다.

빌리피드층에 침수된 정도에 따라 단백질 분자는 다음과 같이 나뉜다. 세 그룹:

막횡단;
침수;
피상적.

단백질은 막의 주요 특성, 즉 다양한 물질에 대한 선택적 투과성을 제공합니다.

멤브레인 유형

모든 세포막은 국소화에 따라 다음과 같이 나눌 수 있습니다. 다음 유형:

외부;
핵무기;
소기관 막.

외부 세포 원형질막, 또는 Plasmalemma는 세포의 경계입니다. 세포골격의 요소와 연결되어 모양과 크기가 유지됩니다.

쌀. 2. 세포골격.

핵막 또는 karyolemma는 핵 내용물의 경계입니다. 이는 외부 멤브레인과 매우 유사한 두 개의 멤브레인으로 구성됩니다. 핵의 외막은 소포체(ER)의 막과 연결되고 구멍을 통해 내막과 연결됩니다.

ER 막은 전체 세포질을 관통하여 막 단백질을 포함한 다양한 물질의 합성이 일어나는 표면을 형성합니다.

소기관 막

대부분의 세포 소기관은 막 구조를 가지고 있습니다.

벽은 하나의 멤브레인으로 만들어졌습니다.

골지 복합체;
액포;
리소좀

색소체와 미토콘드리아는 두 층의 막으로 구성됩니다. 바깥쪽 막은 매끄러우며 안쪽 막은 많은 주름을 형성합니다.

엽록체의 광합성 막의 특징은 엽록소 분자가 내장되어 있다는 것입니다.

동물 세포의 외막 표면에는 당칼릭스(Glycocalyx)라고 불리는 탄수화물 층이 있습니다.

쌀. 3. 당칼릭스.

글리코칼릭스는 장 상피 세포에서 가장 많이 발달하여 소화 조건을 만들고 원형질막을 보호합니다.

표 "세포막의 구조"

우리는 무엇을 배웠나요?

세포막의 구조와 기능을 살펴보았습니다. 막은 세포, 핵 및 세포 소기관의 선택적 (선택적) 장벽입니다. 세포막의 구조는 유동 모자이크 모델로 설명됩니다. 이 모델에 따르면, 단백질 분자는 점성 지질의 이중층에 내장되어 있습니다.

주제에 대한 테스트

보고서 평가

평균 평점: 4.5. 받은 총 평가: 270.

모든 세포막은 하나의 구조적 원리를 특징으로 합니다(그림 1). 이는 두 층의 지질(지방 분자, 대부분 인지질이지만 콜레스테롤과 당지질도 있음)을 기반으로 합니다.

그림 1. 세포막의 구조 다이어그램

막 지질 분자에는 머리(물을 끌어당겨 물과 상호 작용하는 경향이 있는 영역, 친수성이라고 함)와 소수성인 꼬리(물 분자를 밀어내고 근접성을 피함)가 있습니다. 지질 분자의 머리와 꼬리의 특성 차이로 인해 후자는 물 표면에 부딪힐 때 머리에서 머리로, 꼬리에서 꼬리로 줄을 지어 친수성이 있는 이중층을 형성합니다. 머리는 물을 향하고 소수성 꼬리는 서로 마주합니다. 꼬리는 이 이중층 내부에 위치합니다. 지질층의 존재는 폐쇄된 공간을 형성하고, 세포질을 주변 수성 환경으로부터 격리시키며, 물과 수용성 물질이 세포막을 통과하는 것을 방해합니다. 이러한 지질 이중층의 두께는 약 5nm이다.

막에는 단백질도 포함되어 있습니다. 그들의 분자는 막 지질 분자보다 부피와 질량이 40-50배 더 큽니다. 단백질로 인해 막의 두께는 7 - 10 nm에 이릅니다. 대부분의 막에 있는 단백질과 지질의 총 질량이 거의 동일하다는 사실에도 불구하고 막에 있는 단백질 분자의 수는 지질 분자보다 수십 배 적습니다. 일반적으로 단백질 분자는 별도로 위치합니다. 그들은 막에 용해된 것처럼 보이며 그 안에서 움직이고 위치를 변경할 수 있습니다. 이것이 바로 막의 구조를 액체모자이크라고 부르는 이유이다. 지질 분자는 막을 따라 이동할 수도 있고 한 지질층에서 다른 지질층으로 점프할 수도 있습니다. 결과적으로, 막은 유동성의 징후를 가지며 동시에 자기 조립 특성을 가지며 지질 이중층으로 정렬되는 지질 분자의 능력으로 인해 손상 후 복원될 수 있습니다.

단백질 분자는 전체 막을 관통하여 끝 부분이 가로 한계를 넘어 돌출될 수 있습니다. 이러한 단백질을 막횡단 또는 일체형이라고 합니다. 막에 부분적으로만 잠겨 있거나 표면에 위치하는 단백질도 있습니다.

세포막 단백질은 다양한 기능을 수행합니다. 각 기능을 수행하기 위해 세포 게놈은 특정 단백질의 합성을 시작합니다. 적혈구의 비교적 단순한 막에도 약 100가지의 서로 다른 단백질이 있습니다.

막 단백질의 가장 중요한 기능은 다음과 같습니다.

1) 수용체 - 신호 분자와의 상호 작용 및 세포로의 신호 전달;

2) 수송 - 막을 통과하여 물질을 전달하고 세포질과 환경 사이의 교환을 보장합니다. 막횡단 수송을 제공하는 여러 유형의 단백질 분자(전위사제)가 있습니다. 그중에는 막을 관통하는 채널을 형성하는 단백질이 있으며 이를 통해 세포질과 세포외 공간 사이에 특정 물질의 확산이 발생합니다. 이러한 채널은 가장 흔히 이온 선택성입니다. 한 가지 물질의 이온만 통과하도록 허용합니다. 또한 선택성이 낮은 채널도 있습니다. 예를 들어 Na + 및 K, K 및 C1~ 이온이 통과하도록 허용합니다. 또한 이 막에서의 위치를 변경하여 막을 통해 물질의 수송을 보장하는 담체 단백질도 있습니다.

3) 접착성 - 단백질은 탄수화물과 함께 접착(접착, 면역 반응 중 세포 접착, 세포가 층과 조직으로 결합)에 참여합니다.

4) 효소 - 막에 내장된 일부 단백질은 생화학 반응의 촉매 역할을 하며, 그 발생은 세포막과 접촉해야만 가능합니다.

5) 기계적 - 단백질은 막의 강도와 탄력성, 세포 골격과의 연결을 제공합니다. 예를 들어, 적혈구에서 이 역할은 메쉬 구조 형태로 적혈구 막의 내부 표면에 부착되고 세포골격을 구성하는 세포내 단백질과 연결되는 단백질 스펙트린에 의해 수행됩니다. 이는 적혈구에 탄력성을 부여하고, 모세혈관을 통과할 때 모양을 변경하고 복원하는 능력을 부여합니다. 세포막 // http://humbio.ru/humbio/cytology/000e4e66.htm

탄수화물은 막 질량의 2-10%만을 차지하며 그 양은 세포마다 다릅니다. 탄수화물 덕분에 특정 유형의 세포간 상호작용이 발생하는데, 이는 세포가 외부 항원을 인식하는 데 참여하고 단백질과 함께 자체 세포 표면막의 독특한 항원 구조를 생성합니다. 이러한 항원에 의해 세포는 서로를 인식하고 조직으로 결합하여 짧은 시간 동안 서로 붙어 신호 분자를 전달합니다. 단백질과 설탕의 화합물을 당단백질이라고 합니다. 탄수화물이 지질과 결합되면 이러한 분자를 당지질이라고 합니다.

막에 포함된 물질의 상호 작용과 그 배열의 상대적 순서 덕분에 세포막은 이를 형성하는 물질의 특성의 단순한 합으로 환원될 수 없는 여러 가지 특성과 기능을 획득합니다.

세포막은 세포가 만들어지는 평면 구조입니다. 그것은 모든 유기체에 존재합니다. 그녀의 독특한 속성세포의 중요한 활동을 보장합니다.