脂質二重層を通過するのに苦労している分子:
* 大きな分子: 脂質二重層は、比較的薄くて非極性の障壁です。タンパク質や多糖類のような大きな分子は、単に膜の隙間に簡単に適合しません。
* 極分子: 脂質二重層は、主に非極性脂質で構成されています。 不均一な電荷分布(糖、アミノ酸、イオンなど)を持つ極性分子は、膜の疎水性内部によって撃退されます。彼らは非極性環境に溶けるのが困難です。
* 帯電した分子: ナトリウム(Na+)、カリウム(K+)、カルシウム(Ca2+)、および塩化物(Cl-)などのイオンは、疎水性膜内部によって強く撃退されます。移動するには、特定のタンパク質チャネル(イオンチャネルなど)が必要です。
なぜこれらの分子に助けが必要なのか:
* 疎水性: 細胞膜の核は、リン脂質の脂肪酸尾部で構成されています。これらの尾は非極性(疎水性)であり、水や極性分子とうまく相互作用しません。
* サイズ: リン脂質間の隙間は比較的小さいです。大きな分子は単に絞ることができません。
これらの分子がどのように交差するか:
* 輸送タンパク質: 細胞は特殊な膜タンパク質を使用して、これらの分子の動きを促進します。主なタイプが2つあります。
* キャリアタンパク質: 分子に結合し、立体構造の変化を受けてそれを移動します。
* チャネルタンパク質: 特定の分子が通過できるようにする膜に細孔を形成します。
重要な注意: これらの一般的なルールにはいくつかの例外があります。たとえば、水のような小型の非荷電極地分子は、特殊な水路(アクアポリン)によって大幅に促進されますが、速い速度で膜を通過する可能性があります。
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