マインドマップギャラリー 原形質膜
細胞生物学マインドマップは、生体膜の構造、機能、化学組成、動的な変化などの多くの側面をカバーしています。詳しい紹介があり、興味のある方の参考になれば幸いです!
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原形質膜
構造モデル
学習歴
E. Overton 1895 は、細胞膜は連続した脂質材料で構成されていると推測しました。
E. Gorter & F. Grendel 1925 は、細胞膜は脂質分子の二重層で構成されていると推測しました。
J. Danielli & H. Davson は 1935 年に「タンパク質 - 脂質 - タンパク質」サンドイッチ モデルを提案しました。
J. D. Robertson は 1959 年に細胞膜の鮮明な画像を取得し、いわゆる「単位膜」モデルである暗-明-暗の 3 層構造を示しました。
S. J. Singer & G. Nicolson は 1972 年に「単位膜」モデルに基づいた「流れモザイク モデル」を提案しました。
K.Simons et al(1988): 脂質ラフトモデル
特徴
リン脂質二重層は生体膜の基本的な構造成分であり、水中で自発的に密閉する性質があります。
タンパク質分子は、脂質二重層分子に埋め込まれているか、さまざまな方法でその表面に結合しています。膜タンパク質は、生体膜の機能の主な決定要因です。
生体膜は、リン脂質二重層にタンパク質が埋め込まれた二次元の流体です。
細胞の生命活動において、バイオフィルムは常にダイナミックに変化しています。
化学組成
膜脂質
分類
リン脂質:グリセロリン脂質とスフィンゴミエリンに分けられ、50%以上を占める
糖脂質: 5%未満;
ステロール: コレステロールとその類似体は総称してステロールまたはステロールと呼ばれます、≤1/3
移動スタイル
横方向拡散: 同一平面上の隣接する脂質分子の位置が交換される
回転運動: 膜脂質分子は膜面に垂直な軸の周りを高速で回転します。
振動運動: 膜脂質分子は、膜面に垂直な軸を中心に左右に揺れます。
回転運動: 膜脂質分子は、脂質二重層の 1 つの層から別の層に反転します。フリッパーゼの触媒作用により完成します
関数
サポート、膜脂質は細胞膜構造の骨格です
立体構造を維持し、膜タンパク質が機能するための環境を提供する
一部の酵素が機能するために必要
膜タンパク質
基本タイプ
固有(統合)膜タンパク質: 膜貫通ヘリックスを形成し、膜にしっかりと結合している水不溶性タンパク質です。界面活性剤は、膜を分離する前に分解する必要があります。
外因性(周辺)膜タンパク質:イオン結合またはその他の弱い結合によって膜表面上のタンパク質分子または脂質分子の極頭に非共有結合しており、分離が容易な水溶性タンパク質。
脂質アンカー型膜タンパク質: 付着した脂質分子を膜の脂質二分子に挿入することによって細胞膜に固定されます。
洗剤
イオン性洗剤(SDS)
非イオン性洗剤(トリトンX-100)
基本特性
流動性
膜脂質の流れ
生成物: 膜脂質分子の横方向の移動
影響を与える要因
脂質分子そのものの性質
温度
コレステロール
膜タンパク質の流れ
生成物: 自発的な熱の動き
実験的証拠
蛍光抗体免疫標識実験(パターニングまたはキャッピング現象)
写真脱色回復技術
影響を与える要因
細胞骨格
膜タンパク質と膜脂質分子間の相互作用
温度
非対称
細胞膜の各部の名称
細胞外表面ES
細胞膜原形質表面 PS
細胞外ページレット破面EF
原形質小ページ破面PF
膜脂質の非対称性
糖脂質は細胞膜の ES 表面にのみ存在し、その生理学的機能を完成させるための構造的基盤です。
膜タンパク質の非対称性
膜タンパク質の非対称性とは、各膜タンパク質分子が細胞膜上で明確な方向性を持っていることを意味します。
糖タンパク質の糖残基は細胞膜の ES 表面に均一に分布しています。
膜タンパク質の非対称性は、生体膜が時間と空間において複雑で秩序あるさまざまな生理学的機能を完了することを保証します。
関数
細胞生命活動に比較的安定した内部環境を提供する
エネルギーの移動を伴う、代謝基質の入力および代謝産物の除去を含む、選択的な物質輸送
細胞認識部位を提供し、細胞内外の情報の膜貫通伝達を完了する
さまざまな酵素に結合部位を提供し、酵素反応を効率的かつ規則正しく進行させます。
細胞と細胞、細胞とマトリックス間の接続を仲介します。
原形質膜は、さまざまな機能を持つ特殊な細胞表面構造の形成に関与します。
膜タンパク質の異常は、特定の遺伝病、悪性腫瘍、自己免疫疾患、神経変性疾患に関連しており、多くの膜タンパク質が疾患治療の標的となっています。