1。リン脂質二重層構造:
* 親水性ヘッド: リン脂質のリン酸ヘッドは水に引き付けられ、外側に向かい、細胞の内外の両方で水性環境と相互作用します。
* 疎水性尾: リン脂質の脂肪酸尾は、水と顔を内側に撃退し、疎水性コアを形成します。このコアは、ほとんどの水溶性分子に対する障壁を作成し、自由に通過するのを防ぎます。
2。流体モザイクモデル:
* 流動性: リン脂質は硬く固定されておらず、膜内の動きと柔軟性を可能にします。この流動性により、膜は形状を変え、埋め込みタンパク質の動きを可能にします。
* モザイク: 膜には、チャネル、ポンプ、受容体、酵素などのさまざまな埋め込みタンパク質が含まれています。これらのタンパク質はリン脂質二重層全体に分散され、モザイクのような外観が生じます。
3。選択的に透過性の性質:
* パッシブ輸送: いくつかの小さな非極性分子(酸素、二酸化炭素、脂質など)は、濃度勾配に続いて、高濃度の領域から低濃度の領域から膜全体に自由に拡散する可能性があります。これは単純な拡散と呼ばれます 。
* 促進拡散: 大きいまたは極性分子(グルコースやアミノ酸など)には、膜を横切るために膜タンパク質の支援が必要です。これらのタンパク質はチャネルまたはキャリアとして機能し、濃度勾配の動きを促進します。
* アクティブトランスポート: 濃度勾配に対する分子の移動(低濃度から高濃度へ)には、通常ATPによって供給されるエネルギーが必要です。これは、ポンプと呼ばれる特定の輸送タンパク質によって促進されます。
4。タンパク質の多様性と機能:
* チャネルタンパク質: 膜または膜を通る毛穴またはチャネルを形成し、特定のイオンまたは小分子が通過できるようにします。
* キャリアタンパク質: 特定の分子に結合し、膜を横切って輸送し、多くの場合、立体構造の変化を伴います。
* 受容体タンパク質: 特定のシグナル伝達分子(リガンド)に結合し、細胞内応答をトリガーします。
* 酵素: 膜内またはその表面上の特定の反応を触媒します。
5。 その他の要因:
* サイズと充電: より小さな分子と非極性分子は、一般に、大型または極性分子よりも膜をより簡単に通過します。
* 濃度勾配: 膜全体の物質の濃度の違いは、その動きの方向と速度に影響します。
* 膜電位: 膜全体の電荷の差は、荷電イオンの動きに影響を与える可能性があります。
要約すると、細胞膜の選択的透過性は、そのリン脂質二重層構造、流体モザイクの性質、多様な埋め込みタンパク質、および輸送プロセスに影響を与えるさまざまな要因によって決定されます。 この複雑なシステムにより、必須栄養素や他の分子が細胞に入ることができますが、廃棄物と有害物質は排除されます。