생명과학 ② 1-4. 세포막의 선택적 투과성

▎생명과학 ② 1-4. 세포막(cell membrane)

 

 

◈ 세포막 (cell membrane)

세포 전체를 둘러싸고 있는 얇은 막이다. 이런 구조는 세포막뿐만 아니라 핵과 소포체의 막 등에서도 공통적으로 나타나므로 이를 생체막이라고 한다. 세포막은 세포내부와 외액을 경계 짓는다. 세포막의 지질은 주로 포스파티딜 에타놀아민과 콜레스테롤과 같은 인지질이다. 인지질은 소수성인 탄화수소 꼬리와 친수성인 머리부위를 가지고 있는 양극성 분자이다. 세포막은 양쪽 다 친수성환경에 노출되어 있기 때문에 인지질은 이중층을 형성하고 있다. 소수성 탄화수소 꼬리들이 이중층의 내부에 배열하여 있다.

 

 

① 세포막

세포막은 주로 인지질과 단백질로 구성되며, 인지질 이중층의 기본 구조에 단백질이 포함되어 있다.

 

② 유동 모자이크 모델

1972년 싱어와 니콜슨이 발표한 세포막 구종에 대한 가설로, 현재 가장 널리 받아들여지고 있다.

ⓐ 두 층의 인지질을 기본으로 지질층의 움직임에 따라 단백질이 자유롭게 떠다닐 수 있는 구조이다.

ⓑ 인지질 이중층의 구조 : 인이 있는 머리 부분은 친수성이고 지질이 있는 꼬리 부분은 소수성으로, 소수성 꼬리부분이 마주 보는 이중층 구조를 이루고 있다.

ⓒ 단백질 : 친수성 단백질은 인지질 이중층의 곳곳에 일부만 파묻히거나 관통하고 있다. (내재성 단백질) 이들은 그 위치가 유동적이다.

 

③ 기능

ⓐ 세포의 형태를 유지하고 내부를 보호하며 호르몬 수용체로도 작용한다.

ⓑ 물질 이동의 통로로, 세포의 생명 활동에 필요한 물질을 흡수하고, 불필요한 물질은 배출하여 세포 활동을 조절한다.

 

 

세포막의 선택적 투과성

세포막에 있는 지질들은 주로 인지질과 콜레스테롤 이며, 인지질 한 방울을 물에 떨어뜨리면 인지질분자들은 꼬리와 꼬리를 마주하며 쌍으로 배열한다. 이런 방법으로 친수성 머리들은 양쪽에 물이 있는 기질 쪽을 향하게 되지만 소수성 꼬리들은 물과 접촉하지 않는 곳에 배열하게 된다. 이렇게 형성된 인지질 이중층은 세포막의 많은 특성들을 가지고 있다. 예를 들면 소수성 분자들은 쉽게 막을 통과시키지만 포도당 같은 친수성 분자와  , , 같은 이온들의 통과는 차단시킨다. 세포막과 관련이 있는 많은 단백질들은 막에 단단히 결합되어 있어서 내재성 막 단백질이라 한다. 어떤 단백질들은 이중층에 있는 지질에 공유 적으로 부착되어 있다. 막 관통 단백질에서는 폴리펩티드 사슬이 지질 이중층을 관통한다. 액체 환경으로 돌출한 폴리펩티드 부분들은 보통 당단백질이다. 외재성 막 단백질들은 막과 훨씬 느슨하게 결합되어 있으며 보통은 내재성 막 단백질의 돌출 부분에 비공유적인 힘에 의해 부착되어 있다.

 

 

 

 

 

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