細胞膜：構造、機能および疾患

すべての人間と動物の細胞は半透膜で覆われています。それは外部からの有害な影響から細胞内部を保護し、外部から内部へ、そして内部から外部への必要な物質の交換に責任があります。 XNUMX番目の機能では、セルがセルアソシエーション内にある場合、メンブレンがセル間の通信を引き継ぎます。

細胞膜とは何ですか？

　細胞膜すべての人間と動物の細胞を取り囲み、他の細胞や細胞外空間から分離します。必要な物質をセルに入れるため、または分解生成物をセル内部から運ぶために、両方向に選択的に透過性でなければなりません。細胞が細胞結合内にある場合、膜は隣接する細胞の膜と何らかの機械的結合を形成して、必要なものを提供できなければなりません。力セルの関連付けに。さらに、膜は付着した隣接細胞と通信できなければなりません。ある種のセル間通信で、セルから隣接セルに「メッセージ」をできるだけ早く渡すか、隣接セルからメッセージを受信して自分のセルに渡すことができなければなりません。細胞が自己免疫反応を介して体自身の防御によって攻撃されるのを防ぐために、膜は、細胞外空間に面する側に、いわばそれを識別する特徴を持たなければなりません。免疫システム内因性細胞として。

解剖学と構造

　細胞膜の二重層で構成されています脂質厚さはわずか6〜10ナノメートルに達します。 XNUMXつの脂質層の親油性基は互いに向き合っており、水性流体に対して乗り越えられない疎水性バリアを形成します。ザ・脂質外層の一部は糖化されており、糖質が脂質と結合して結合し、糖脂質を形成している可能性があります。細胞膜にはいわゆる膜が点在していますタンパク質、さまざまなタスクを実行します。糖タンパク質は、膜の外向きの表面に付着しており、とりわけ、細胞を内因性として識別するのに役立ちます。免疫システム。その他タンパク質（内在性タンパク質）浸透細胞膜細胞外および細胞内空間と通信します。別の重要な構造は、チャネルによって形成されるいわゆるイオンチャネルによって形成されますタンパク質特定の物質交換を可能にします。特にとの交換のために水細胞膜のXNUMXつの脂質層の間の疎水性バリアを克服するために、いわゆる水チャネル（アクアポリン）が存在します。これは、イオンチャネルとほぼ同様に機能します。

機能とタスク

細胞膜は、細胞の内部を外部または他の細胞から区別し、細胞内にある核、細胞小器官、細胞質、および他の部分を保護します。その半透過性にもかかわらず、膜は、異なる浸透圧であっても、細胞内の房水を細胞外の房水から分離することができます。別の機能とタスクは、細胞内部と細胞外空間の間の物質の選択的交換です。細胞膜には、この目的のために利用できるXNUMXつの異なるオプションがあります。

最初のオプションは、浸透圧勾配を使用することです。
XNUMX番目の可能性はイオンを使用することです水細胞膜に形成されたチャネル。さまざまなタイプのチャネルを介して、イオンを電圧勾配に沿って輸送することができます。
ただし、電圧勾配または電気的に中性に対するエネルギー消費下でのいわゆる輸送タンパク質イオンの可能性もあります通り越して。

質量イオンチャネルを介した輸送は両方向に機能します。浸透またはイオンチャネルのいずれによっても輸送できない高分子との交換のために、細胞膜は、高分子を包み込み、次にそれらを細胞膜を通して細胞の内部に輸送することができる突起を形成することができる。に直接接続されていないセルの場合神経、相互のコミュニケーションが重要です。細胞膜に固定され、細胞内と細胞外の両方の空間に接続されている特殊なタンパク質（膜貫通タンパク質）がこれに関与しているため、情報を両方向で交換できます。広い意味での情報交換には、細胞膜が免疫システムドッキングされた末梢タンパク質によって、攻撃されてはならない内因性細胞であることがわかります。

疾患および障害

物質交換と細胞膜の信号伝導のXNUMXつの基本的な機能の定期的な機能は、より高い生命の出現の前提条件を形成しました。細胞膜のXNUMXつの基本的な機能だけが妨害された場合、その影響はそれに応じて深刻になる可能性があります。自己免疫疾患誤った免疫システムによって引き起こされる、は、影響を受けた組織の細胞膜の機能不全に因果関係がある可能性があります。ドッキングされた膜タンパク質に欠陥がある場合、免疫系は細胞を患者自身の組織としてではなく、外来組織として分類し、対応する攻撃を開始する可能性があります。自己免疫疾患の抗リン脂質抗体症候群（APS）は、赤の細胞膜の組成の変化をもたらします血セル（赤血球）免疫系がリン脂質に関連する膜タンパク質の破壊につながるため。これは凝固を強力に促進し、血栓症, ストローク、心筋梗塞および肺塞栓症。細胞間コミュニケーションの障害もつながる深刻な結果に。たとえば、膜貫通タンパク質の場合、「死のコマンド」を隣接するものに送信します癌自発的な細胞死（アポトーシス）を引き起こす細胞は、コミュニケーションメカニズムの崩壊により癌細胞に取り込まれません。これは、腫瘍細胞が妨げられることなく発達する可能性があることを意味します。の脳内のアミロイド沈着アルツハイマー患者は、特定の膜タンパク質が酵素ベータセクレターゼによって分解され、生理学的に無効になることが原因である可能性が最も高いです。これは、病気が細胞膜の機能不全によって引き起こされていることを意味します。