17.3:막 및 막 지질

모든 살아있는 세포는 세포막으로 둘러싸여 있습니다. 식물 세포(그림\(\페이지 색인{1 에이}\))및 동물 세포(그림\(\페이지 색인{1 비}\))는 또한 막으로 둘러싸여 있으며 세포의 유전 정보를 보유하는 세포핵을 포함합니다. 세포막과 핵막 사이의 모든 것(세포 내 유체 및 미토콘드리아 및 리보솜과 같은 다양한 세포 내 구성 요소 포함)을 세포질이라고합니다. 모든 세포의 막은 근본적으로 유사한 구조를 가지고 있지만 막 기능은 한 유기체에서 다른 유기체로,심지어 단일 유기체 내에서 한 세포에서 다른 세포로 엄청나게 다양합니다. 이 다양성은 주로 막에 다른 단백질과 지질의 존재로 인해 발생합니다.

그림\(\페이지 색인{1}\):(에이)이상화 된 식물 세포. 여기에 표시된 모든 구조가 모든 유형의 식물 세포에서 발생하는 것은 아닙니다. (비)이상화 된 동물 세포. 여기에 표시된 구조는 단일 동물 세포에서 거의 발견되지 않습니다.

세포막의 지질은 극성이 높지만 이중 특성을 갖는다:지질의 일부는 이온 성이므로 물 속에 용해되는 반면,나머지는 탄화수소 구조를 가지므로 비극성 물질에 용해된다. 종종 이온 성 부분은 친수성,”물 사랑”을 의미하고 비극성 부분은 소수성,”물 두려워”(물 격퇴)를 의미합니다. 물속에 자유롭게 떠있을 때 극성 지질은 미셀층,단층 및 이중층의 세 가지 배열 중 하나에서 자발적으로 함께 모여 있습니다(그림\(\페이지 색인{2}\)).

물 속에서 자발적으로 형성된 극성 지질 구조:단층,미셀 및 이중층

미셀은 지질의 탄화수소 꼬리(소수성)가 집합체의 중심을 향하고 주변 물로부터 멀어지는 집합체이며 친수성 머리는 물과의 접촉으로 바깥쪽으로 향하게됩니다. 각 미셀은 수천 개의 지질 분자를 포함 할 수 있습니다. 극성 지질은 또한 단층,물 표면에 하나의 분자 두께의 층을 형성 할 수있다. 극지방 머리는 물 속으로 향하고,비극성 꼬리는 공기 속으로 올라간다. 이중층은 소수성 꼬리가 친수성 머리로 구성된 내부 표면과 외부 표면 사이에 끼워 지도록 배열 된 지질의 이중 층입니다. 친수성 머리는 이중층의 양쪽에 물 접촉,반면 꼬리,이중층 내부에 격리,물과의 접촉을 갖는 것을 방지. 이와 같은 이중층은 모든 세포막을 구성합니다(그림\(\페이지 색인{3}\)).

그림\(\페이지 색인{3}\):세포막의 개략도. 전형적인 동물 세포를 둘러싸는 막은 콜레스테롤과 단백질 분자가 내장 된 인지질 이중층입니다. 짧은 올리고당 사슬이 외부 표면에 부착됩니다.

이중층 내부에서,소수성 꼬리(즉,지질 분자의 지방산 부분)는 분산력에 의해 상호 작용한다. 상호 작용은 불포화 지방산의 존재에 의해 약해집니다. 그 결과,멤브레인 구성 요소는 어느 정도 밀링 할 수 없으며 멤브레인은 유체로 설명됩니다.

세포막에서 발견되는 지질은 다양한 방식으로 분류될 수 있다. 인지질은 인을 함유 한 지질입니다. 당지질은 당 함유 지질입니다. 후자는 세포 막의 외부 표면에 독점적으로 발견되며,세포에 대한 표면 마커를 구별하고 따라서 세포 인식 및 세포 간 통신에 사용됩니다. 스핑 고지 질은 글리세롤이 아닌 불포화 아미노 알코올 스핑 고신을 포함하는 인지질 또는 당지질입니다. 대표적인 막 지질의 다이어그램 구조는 그림\(\페이지 색인{4}\)에 제시되어있다.

일부 중요한 막 지질의 성분 구조

포스 포 글리세리드(글리세로 인지질이라고도 함)는 세포막에서 가장 풍부한 인지질입니다. 그들은 처음 두 개의 탄소 원자에 부착 된 지방산을 가진 글리세롤 단위로 구성되며,알코올 분자로 에스테르 화 된 인산 단위(일반적으로 아미노 알코올,부분에서와 같이(에이)그림\(\페이지 색인{5}\))는 글리세롤의 세 번째 탄소 원자에 부착됩니다(부분(비)그림\(\페이지 색인{5}\)). 포스포글리세라이드 분자는 인산 단위까지 트리글리세라이드와 동일하다는 것을 알 수 있다.

포스 포 글리세리드에는 두 가지 일반적인 유형이 있습니다. 아미노 알코올로 에탄올 아민을 함유 한 포스 포 글리세리드를 포스파티딜 에탄올 아민 또는 세 팔린이라고합니다. 세팔린에는 뇌조직과 신경에서 있고 또한 혈액 응고에 있는 역할이 있습니다. 아미노 알코올 단위로 콜린을 함유 한 포스 포 글리세리드를 포스파티딜콜린 또는 레시틴이라고합니다. 레시틴은 모든 살아있는 유기체에서 발생합니다. 세팔린과 마찬가지로 신경 및 뇌 조직의 중요한 구성 요소입니다. 달걀 노른자는 특히 레시틴이 풍부합니다. 콩에서 고립된 상업 급료 레시틴은 에멀션화 대리인으로 음식에서 널리 이용됩니다. 에멀션화제는 에멀젼을 안정화시키는 데 사용됩니다.이 에멀젼은 기름과 물처럼 일반적으로 섞이지 않는 두 액체의 분산입니다. 많은 음식은 유제입니다. 우유는 물 속에 있는 유지방 에멀젼입니다. 우유에 있는 에멀션화 대리인은 건락소에게 불린 단백질입니다. 마요네즈는 달걀 노른자에 존재하는 레시틴에 의해 안정화 된 물 속의 샐러드 오일 에멀젼입니다.

가장 간단한 스 핑고 고지 질인 스 핑고 미엘린은 각각 지방산,인산,스 핑고 신 및 콜린을 포함합니다(그림\(\페이지 색인{6}\)). 그들은 인산을 포함하고 있기 때문에 또한 인지질로 분류됩니다. 스 핑고 미엘린은 신경 세포의 축삭을 둘러싼 수초의 중요한 구성 요소입니다. 다발성 경화증은 수초에 손상에서 유래하는 몇몇 질병의 한개입니다.

대부분의 동물 세포는 세레브로 사이드라고 불리는 스핑 고지 질을 포함합니다(그림\(\페이지 색인{7}\)). 세레브로 사이드는 스핑 고신,지방산 및 갈락토오스 또는 포도당으로 구성됩니다. 따라서 그들은 스 핑고 미엘린과 유사하지만 콜린 인산염 그룹 대신 설탕 단위를 가지고 있습니다. 세레브로 사이드는 신경 및 뇌 세포막의 중요한 구성 요소입니다.

그림\(\PageIndex{7}\):Cerebrosides. 세레브로 사이드는 설탕 단위를 포함하는 스핑 고지 질입니다.

강글리오사이드라고 불리는 스핑고지질은 더 복잡하며,보통 3 내지 8 개의 단당류 및/또는 치환된 당의 분지쇄를 함유한다. 설탕 성분의 상당한 변화 때문에 약 130 종류의 강글리오사이드가 확인되었습니다. 대부분의 셀 간 인식 및 통신 프로세스(예:,혈액형 항원)은 이들 화합물의 당 서열의 차이에 의존한다. 강글리오사이드는 신경 세포의 외부 막에서 가장 널리 퍼져 있지만,대부분의 다른 세포의 외부 막에서 소량으로 발생합니다. 세레브로 사이드와 강글리오사이드는 설탕 그룹을 포함하기 때문에,그들은 또한 당지질로 분류됩니다.