原形質膜とは？

細胞膜としても知られる原形質膜は、細胞の重要な部分であり、細胞の内部成分を取り囲み、外部環境の特定の部分のみを入れることができます。 この膜は、原核生物、真核生物、植物、および動物の細胞がすべて共通している数少ない部分の1つです。 原形質膜は単なる障壁以上のものです。 それは、細胞に出入りするものを制御し、細胞とその環境の間で起こる多くの相互作用を支配します。 膜は、幾分流動的に動く多くの異なる分子とタンパク質で構成されており、原形質膜の「流体モザイク」記述になります。

原形質膜で最も豊富な分子はリン脂質であり、これは疎水性の「水を恐れる」尾と親水性の「水を愛する」頭で構成されています。 内側に疎水性の尾が配置されたリン脂質の2つの層は、膜の主要な構造を提供するリン脂質二重層を形成します。 この二重層は、大きな物質または特に極性物質が細胞膜を越えて受動的に拡散するのを防ぎます。

膜を通過する大きな物質または極性物質の輸送を可能にする多くのタンパク質は、リン脂質二重層に埋め込まれています。 セルの内外への物質の受動的拡散を可能にするものもあります。 これにはエネルギーは必要ありません。 他のものは、膜の一方の側から他方の側に物質を積極的に運ぶ。 一般に能動輸送と呼ばれるこのプロセスには、わずかなエネルギー消費が必要です。 すべての物質が常に原形質膜に出入りできるわけではないため、「選択透過性」と言われています。

原形質膜は、隣接する細胞を接続しながら、細胞の配置、固定、および成形においても重要な役割を果たします。 細胞外マトリックスを構成する細胞外構造成分は、細胞膜で細胞に接続します。 植物細胞や一部の細菌やその他の小さな生物に剛性を提供する細胞壁も、細胞の原形質膜に接続する傾向があります。

細胞コミュニケーションは、細胞膜のもう一つの重要な機能です。 膜に埋め込まれたタンパク質とタンパク質受容体は、化学信号を送受信できます。 これらの信号の一部は、特定の物質を吸収または排出するなど、何らかの形態の作用を細胞に促します。 他の化学シグナルは識別メカニズムとして機能し、細胞が互いに認識できるようにします。 これは免疫系において特に重要であるため、身体の免疫反応は有害な細胞のみを標的とし、身体の正常な細胞を傷つけません。