Subject   : 脂質二重層(lipid bilayer)

カテゴリー  : 学術情報 > 生化学


 脂質二重層(lipid bilayer)
 脂質二重層(lipid bilayer)は極性を持った薄いリン脂質が二層になった膜。ほぼ全ての生物で細胞膜の基本構造として利用されている。

物質には、水に対してリン酸などが持つ強い極性により親水性を示すものと、炭化水素など無極性のため疎水性を示すものとがある。リン酸や、炭化水素がカルボキシ基を持ったカルボン酸はアルコールとエステル結合するが、例えば3価のアルコールであるグリセロールを介してリン酸とカルボン酸が結びつくことができ、分子は親水性と疎水性を持った両親媒性を示す。コロイド中の分子に分子間力が働き小球状に集合するとミセル(micelle)となり、カプセル状に集合するとベシクル(vesicle)となる。ベシクルはリポソーム( Liposome)とも呼ばれる。リポソームでは、外部とカプセル内部に親水性の分子端を並べた薄い分子層が向かい合わせに二重になった膜状を呈する。これを脂質二重層という。この層は、リポソームの内外の大きな水溶性分子、イオンに対して不透過性を示す。これらの性質から「疑似細胞物質」とも呼ばれる。ただしこのままの成層分子どうしは結合力が非常に弱く、膜は不安定である。

生物の細胞膜、細胞核膜、細胞内小器官では、この構造に内在性膜タンパク質や糖脂質が加わって安定な構造をとっている。構造内部の物質の拡散を防ぎ、またイオンポンプを有することで構造内部の塩濃度、pHを調節することができる。

細胞膜の基本構造で、グリセロールと脂肪酸のエステル(脂質)分子が疎水性部分が内側になるように自己集合して形成される。グリセロール部分がリン酸エステルとなっているリン脂質や、脂肪酸の種類により、電価の分布や流動性などに様々な異なる性質を持つ。

<出典:Wikipedia>

 ■ 細胞膜(cell membrane)
 細胞膜(cell membrane)は、細胞の内外を隔てる生体膜で、タンパク質が埋め込まれた脂質二重層によって構成される。形質膜や、その英訳であるプラズマメンブレン (plasma membrane) とも呼ばれる。細胞膜は、イオンや有機化合物に対する選択的透過性によって、細胞や細胞小器官への物質の出入りを制御している。それに加えて細胞膜は、細胞接着やシグナル伝達などさまざまなプロセスに関与し、細胞壁やグリコカリックスと呼ばれる炭水化物に富む層などの細胞外構造の接着表面として機能し、細胞骨格と呼ばれるタンパク質繊維の細胞内ネットワークにも関与する。合成生物学の分野では、細胞膜の人工的な再構成が行われている。
 ⇒ 細胞膜の構造と働き

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