細胞の膜構造について.

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1 細胞の膜構造について

2 真核細胞の構造 細胞膜 細胞質 リソソーム ゴルジ体 リボソーム 粗面小胞体 ミトコンドリア 核膜 核小体 滑面小胞体
滑面小胞体は脂質代謝が主要な機能 、粗面小胞体はタンパク質を細胞外へ分泌する臓器の細胞等において著しく発達している。 粗面小胞体 ミトコンドリア 核膜 核小体 滑面小胞体

3 生体膜について 主成分はタンパク質および脂質であり、その存在比は生物やその器官によって異なる。構成している脂質はリン脂質が多いが、動物細胞においてはコレステロールがかなりの割合で存在する。また細胞標識そして糖脂質も存在している。 生体膜（せいたいまく）とは細胞や細胞小器官の有する外界との境界膜（厚さ7~10nm）の総称。種類は以下のようなものがある。 原核生物の細胞膜 真核生物の細胞膜 リソソーム膜 ミトコンドリア内膜、外膜 小胞体膜 ゴルジ体膜 核膜 小胞体、ゴルジ装置、リソソーム、分泌顆粒や小胞などの膜は細胞膜と共通の膜成分でできている 。核膜、ミトコンドリアの外膜、内膜なども、でき方は少し違う場合もあるが、良く似た構造（単位膜という）をしている。

4 生体膜の役割 生体膜の役割としては以下のようなものがある 外界との境界として内部物質の流出を防ぐ 酵素による物質代謝 受容体による情報の感受
輸送体による選択透過性、能動輸送および促進拡散 免疫特性の発現 ほかにも多くの役割があるが、生体エネルギー変換（呼吸鎖複合体、光合成など）などをになう重要な酵素群は膜に位置している場合が多い

5 細胞膜は、脂質二重層とそれに埋め込まれたり結合したりした状態の膜タンパク質からなり、さらにこの脂質や膜タンパク質には多くの場合糖鎖が結合している。特異的なチャンネルによってイオンなどの低分子を透過させたり、受容体を介して細胞外からのシグナルを受け取る機能、細胞膜の一部を取り込んで細胞内に輸送する機能など、細胞にとって重要な機能を担っている。 リソソーム、またはライソソーム は真核生物が持つ細胞小器官の一つ。内部に加水分解酵素をもつ生体膜につつまれた構造体。 ミトコンドリアは全ての真核生物に含まれる二重の生体膜からなる細胞内小器官 。独自のＤＮＡを持つ。その主要な機能は電子伝達系による酸化的リン酸化によるエネルギー産生。 小胞体は一重の生体膜に囲まれた板状あるいは網状の膜系。 ゴルジ体はへん平な袋状の膜構造が重なっている。 核膜とは真核生物の核を細胞質から隔てている生体膜を指す。内膜と外膜からなる二重の脂質二重膜構造をとり、外膜は小胞体とつながっている。内膜の内側 (核質側) にはラミンからなる中間径フィラメントが格子状に裏打ち構造を形成し核の形態を保っている。

6 × 膜タンパク質 タンパク質 コレステロール 親水性の分子 イオン 糖質 リン脂質 疎水基 細胞成分
細胞膜は、脂質二重層を主成分とする薄膜状の構造で、単位膜とも呼ばれる。 細胞膜は中央部に疎水性の層をもつため、親水性の分子やイオンなど、大部分の細胞成分を通過させない。 この遮断効果により、細胞膜は細胞成分を小さな空間内に閉じ込めておくことができる。 autotransporterと呼ばれるグラム陰性菌の毒性に関連したたんぱく質 は床屋の看板のような形をしている。 膜タンパク質の中には膜を貫通しているものがあり、特定のイオンや物質を選択的に通すことができる。したがって細胞膜は、選択的透過性を示す半透膜ということができる。すべての細胞に同じ膜タンパク質が埋め込まれているわけではないので、どんな物質が通過できるかは細胞によって異なる。

7 膜の透過性 脂質の二重膜は、きわめて小さな分子か疎水性の炭化水素のような分子は通すが、大部分の分子やイオンを通さない 。 分子の性質 例 透過性 疎水性分子 N2、O2、炭化水素 自由に透過 極性のある小分子 H2O、CO2、グリセロール、尿素 極性のある大分子 ブドウ糖などの単糖類、二糖類 透過できない イオンや電荷を持つ分子 アミノ酸、H+、HCO3-、Na+、K+、Ca2+、Cl-、Mg2+

8 受動輸送 CＯ2 自由に通過 O2 N2 H2O 　脂質に溶けやすい比較的小さい分子や、酸素、炭酸ガスなどの電荷をもたない小分子は、濃度の高い方から低い方へ向かって細胞膜をかなり自由に通過する。 　また、Ca２+や一部のアミノ酸などに対しては、開け放しの通路を作っておく役割の膜タンパク質が存在し、これらの物質を自由に通過させる。 　このような物質の移動を受動輸送という。

9 能動輸送（例：ナトリウムポンプ） 3Na＋ 2K＋ 1ATP 1AＤP 3Na＋ 2K＋
細胞外領域にK+を、細胞内領域にNa+を結合すると、ATP１分子を分解して得た エネルギーを使って、Na+を細胞外に放出し、同時にK+を細胞内に運び込む。 このようにエネルギーを消費して行われる物質の移動を総称して能動輸送という。

10 膜の融合を伴う物質の移動 細胞は、細胞外から比較的大きな粒子や液体を細胞内に取り込んだり（エンドサイトーシス）、逆に細胞内から外界に排出する（エキソサイトーシス）ことができる。 エンドサイトーシスのうち、白血球や炭素粉末などの粒子の細胞内への取り込みを食作用、一般の細菌に見られる、より小さな粒子や液体の取り込みを飲作用という。