原形質膜または細胞質膜とも呼ばれる細胞膜は、細胞の内部と外部を分離する生体膜を指します。これは、細胞をその環境から保護するのに役立ちます。細胞膜はコレステロールを含む脂質二重層で構成されており、さまざまな温度下で流動性を維持するためにリン脂質の間に位置しています。細胞膜はまた、膜トランスポーターとして機能する周辺タンパク質および内在性タンパク質のようなタンパク質で構成されています（統合）。一部のタンパク質は、細胞膜の周辺 (外側) 側に緩く付着しており、細胞を形成する酵素として機能します。
1. 細胞と細胞膜
細胞膜は、細胞や細胞小器官の内外への物質の移動を制御する役割を担っています。したがって、これらの膜は、有機分子およびイオンに対して選択的に透過性があります。細胞膜は、細胞シグナル伝達、イオン伝導性、細胞接着などのいくつかの細胞プロセスにも関与しており、細胞壁などのさまざまな細胞外構造の付着面としても機能します。細胞膜に付着するその他の細胞外構造は、グリコカリックスとして知られる炭水化物層と、細胞骨格として知られるタンパク質繊維の細胞内ネットワークです。
2.細胞膜の構造
細胞膜は、さまざまな生体分子、主にタンパク質と脂質で構成されています。細胞膜の組成は一定ではなく、流動性や環境の変化によって常に変化しています。たとえば、ヒトの一次ニューロン細胞膜のコレステロール値は変化し、この組成変化は発達段階全体の流動性に影響を与えます。
主な膜リン脂質および糖脂質は、ホスファチジルコリン、ホスファチジルエタノールアミン、ホスファチジルイノシトール、およびホスファチジルセリンです。細胞膜は、3 つのクラスの両親媒性脂質で構成されています。
それぞれの量は細胞の種類によって異なりますが、多くの場合、リン脂質が最も豊富です。ほとんどの場合、リン脂質は原形質膜の全脂質の約 50% を占め、糖脂質は約 2% を占め、ステロールは残りを占めます。赤血球の研究では、原形質膜の 30% が脂質で構成されていることがわかりました。しかし、多くの真核細胞では、原形質膜の組成は重量で約半分の脂質と半分のタンパク質です。
脂肪酸鎖の長さと不飽和度は、膜の流動性に影響します。不飽和脂質は、脂肪酸が一緒にパッケージングするのを防ぎます。したがって、融解温度が低下し、膜の流動性が増加します。
脂質の組成を変えることによって細胞膜の流動性を調節する一部の生物の能力は、恒常性適応として知られています。
原形質膜には、主に糖タンパク質である炭水化物も含まれています。炭水化物は、真核生物の細胞間認識において役割を果たします。それらは宿主細胞を認識し、情報を共有するために細胞の表面に見られます。
細胞膜のタンパク質は 3 つのタイプに分けることができます。内在性タンパク質、脂質固定タンパク質、および周辺タンパク質。不可欠なタンパク質には、イオン チャネル、プロトン ポンプ、および G タンパク質共役受容体が含まれます。これらのタンパク質は、膜貫通タンパク質としても知られています。
脂質固定タンパク質にはＧタンパク質が含まれる。
周辺タンパク質には、いくつかの酵素といくつかのホルモンが含まれます。
細胞膜には非常に多くのタンパク質が含まれており、膜体積の約 50% を占めています。これらのタンパク質は、いくつかの生物学的活動を担っています。
