<講義> 生体膜を構成する成分-リン脂質

 細胞は、内部に水を多く含んでいます。
 また、細胞の外側も水に囲まれています(既に示した通り)。
 何もしなければ、内側と外側が混ざってしまいます。
 細胞は、その内側に特殊な環境を維持しなくてはなりません。混ざったら維持できなくなってしまいます(維持できなくなったときに「死んだ」といます)


 実際の細胞の区切りを説明する前に、日常的に目にしている似たような区切り目のことを考えてみましょう。
シャボン玉です。 *画像をクリックすると動画が始まります。

(YOU TUBE編集部レニピ より)

 あらためてシャボン玉の構造を考えてみましょう。
シャボン玉は、内部にも空気、外も空気という構造をしています。
水と空気という違いはありますが、細胞と似ていますね。

空気は酸素や窒素からできていて、非極性分子であり、水には混じりません。どちらかといえば油に近い性質です。
この油に近い空気を油と混じらない水の層が境界を作っています。
しかし、ただの水ではシャボン玉はできません。
洗剤を混ぜるる必要があります。


シャボン玉がどのような構造をしているのか、見てみましょう。

まず、洗剤とはどのような特徴を持つものなのかを見ていきましょう。
水っぽい分子(極性分子)を親水性分子としておきます。
また、油っぽい分子(非極性分子)を疎水性分子としておきます。


洗剤(界面活性剤)はこのような構造をしています。


この洗剤を(界面活性剤)を水と混ぜると、親水性の部分どうし、疎水性の部分どうしが集まります。


また、洗剤(界面活性剤)の親水性の部分を水に、疎水性の部分を空気に向けた構造として、下のような構造も安定することができます。洗剤(界面活性剤)があれば、親水性の物質は親水性の物質どうしで、疎水性の物質は疎水性の物質どうしで、集まっていて、反発する部分がありません。


疎水性の空気を、洗剤(界面活性剤)を仲立ちとした親水性の水の層が区切りをつけている構造、これがシャボン玉の正体です。

さらに、水の中の洗剤(界面活性剤)が、このような構造で安定することもできます。
(描くのが大変だったので、間があいて見えますが、実際には、ぴっちり詰まっています)

この構造が↓最初のこの疑問に対する答えになります。


細胞の区切り、細胞膜といいますが、これは、下の図のようなリン脂質という界面活性剤でできています。


また、原核細胞は細胞膜以外の膜構造はありませんが、真核細胞には、核をはじめミトコンドリアや葉緑体など、膜で包まれた構造がたくさんあります(生物基礎で学習済み)。
これらの膜は、細胞膜と同じものからできていて交換可能なので、まとめて生体膜といいます。