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미생물이야기 cytoplasmic membrane 은 세포를 완전히 감싸고 있는 얇은 막 구조 이다.
2013-08-13 15:03:22
이엠생명과학연구원

cytoplasmic membrane 은 세포를 완전히 감싸고 있는 얇은 막 구조 이다.

약 8nm 두께 밖에는 안 되지만 매우 중요한 구조로 세포의 외부와 내부를 구분해주는 역할을 한다. 
만약에 이 벽이 깨진다면 세포의 구성성분들이 외부로 나와 세포가 파괴되고 결국에는 세포가 죽고 만다.

cytoplasmic membrane은 또한 세포 안에서 특정한 물질대사를 하고 필요 없는 물질은 방출하는 highly selective barrier 이다.

  생물학적의 일반적의 벽(membrane)의 구조는 phospholipid bilayer(인지질 이중충)이다.

phospholipid 는 각각 소수성(hydrophobic, fatty acid)과 친수성(hydrophilic, glycerol) 을 반반씩 포함하고 있다. 
인을 포함하고 있는 groups 이거나 fatty acids 가 glycerol backbone 에 붙어 그 결과 다양한 화학적 구조를 형성 할 수 있다.

이것들은 이중구조를 형성 하려고 하는 경향이 있다.

fatty acids는 hydrophobic environment(소수성 환경)에 향하고 있고  hydrophilic(친수성)한 부분은 수용성한 외부 환경에 노출되어 있다. 
벽에 있는 층의 특징은 아마도 수용성한 환경 안에서 lipid분자가 가장 안정된 상태로 정렬되어 있는 것이 대표적일 것이다.

cytoplasmic membrane은 전자 현미경으로 관찰 할 수 있는데 검은색 지역에 의해 두가지 색으로 구분되어 나타난다.

phospholipid 층과 cytopalsmic membrane 안에 깊숙이 있는 proteins 을 구성하고 있는 것을 unit membrane 이라고 한다. 
일반적으로 cell membrane의 주요 proteins는 세포의 바깥쪽과 안쪽에 서로 친수성한 표면이 노출되어 있고 
또 벽과 벽 사이에 매달려 있는 이 단백질은 외부표면에 매우 hydrophobic(친수성)을 가지고 있다.

cytoplasmic membrane의 전반적인 구조는 친수성한 상호작용과 수소결합에 의해 안정되고 있다. 
그리고 Mg²?과 Ca²?는 phospholipids의 negative charge(음전하)와 이온성 결합에 의해 membrane을 더 안정하게 도와준다.

 

cytoplasmic membrane의 바깥표면은 외부환경과 측면 해 있다. 
그리고 특정한 bacteria 안에서는 여러 가지 단백질이 붙어 있는데 그 이유는 단백질이 물질을 잡거나 거대분자를 만들어 
cell 안으로 수송시키기 위해서 이다.

cytoplasmic membrane 안쪽에는 세포질과 맡다있고 energy-yielding reaction(에너지를 사용하지 않고 에너지를 얻는 것) 과 다른 중요한 세포 적 기능을 하는 proteins 과 함께 상호작용을 한다.

약간의 periplasm과 약간의 cytoplasmic proteins와 같은 protein은 매우 단단히 막 표면과 결합되어 있고 막에 붙어 있는 proteins 과 같은 기능을 한다.

비록 그것들이 필수적인 막 단백질은 아니지만 여러 가지 cellular process 안에서 필수적인 단백질과 함께 직접적으로 항상 상호작용을 한다.

지방단백질(lipoprotein)과 단백질의 아미노 끝에 지질 꼬리 (lipid tail)를 포함하고 있는 것을 peripheral membrane proteins라 한다.

비록 도표를 보았을 때 단단한 무엇인가 보여도 cytoplasmic membrane은 매우 유동적이다. phospholipid 와 단백질 분자는 막 표면에서의 움직임이 자유스러운 특징을 가지고 있다. 
membrand의 접착성의 측정은 membrane이 가지고 있는 가벼운 등급의 oil(접착성이 적은 기름)에 근접한 접착성을 포함한다. 
그러므로 membrane은 움직이기 쉬운 특별한 짧은 길이의 단백질, phospholipid bilayer로 구성된 유동적인 mosics라고 생각할 수 있다.




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