これが故障です:
* 細胞膜構造: 細胞膜は、埋め込まれたタンパク質を含むリン脂質二重層で構成されています。この構造は、選択的透過性の鍵です。
* リン脂質二重層: リン脂質には、親水性(水を好む)頭と疎水性(水を飼う)尾を持っています。この構造は、ほとんどの水溶性物質にとって不浸透性の障壁を作り出します。
* 埋め込まれたタンパク質: これらのタンパク質は、チャネル、トランスポーター、受容体、および酵素として作用します。それらは、膜を横切る特定の分子の通過を制御する上で重要な役割を果たします。
* 選択的透過性: これは、細胞膜が他の物質をブロックしながら通過することを可能にすることを意味します。この選択性は次のことに依存します。
* サイズと形状: 小さくて充電されていない分子は、膜を簡単に通過できますが、大きな分子と荷電イオンにはタンパク質チャネルまたはトランスポーターの助けが必要です。
* 溶解度: 脂質可溶性分子は、リン脂質二重層に溶解して簡単に通過できますが、水溶性分子はできません。
* 濃度勾配: 分子は、濃度勾配に続いて、高濃度の領域から低濃度の領域に移動します。
* 特定の輸送タンパク質の存在: 一部の分子は、膜を横切る通過を促進するために特定のタンパク質を必要とします。
細胞膜を通過できる物質の例:
* 酸素(O2): 膜を介して直接拡散できる小さな非極性分子。
* 二酸化炭素(CO2): 酸素と同様に、膜を通過できます。
* 水(H2O): 極性がある間、水分子はアクアポリンと呼ばれる特殊なチャネルを介して膜を通過できます。
* 小さく、荷電されていない分子: これらは、単純な拡散により膜を通過できます。
細胞膜を簡単に通過できない物質の例:
* 大きな分子: タンパク質や炭水化物など、特定のタンパク質によって輸送する必要があります。
* 充電されたイオン: ナトリウム(Na+)やカリウム(K+)など、特殊なチャネルまたはポンプで輸送する必要があります。
要約すると、細胞膜の選択的透過性は、そのユニークな構造と、それを横切る物質の動きを制御する埋め込まれたタンパク質によるものです。この特性は、細胞機能と恒常性を維持するために不可欠です。