流体モザイクモデル
1972年、S.J.SingerとGarth L.Nicolsonは、以前の理解と比較して、顕微鏡観察と原形質膜の機能の両方をよりよく説明する原形質膜の新しいモデルを提案した。 これは流体モザイクモデルと呼ばれました。 このモデルは時間の経過とともに幾分進化してきましたが、現在理解している原形質膜の構造と機能についてはまだ最もよく説明しています。, 流体モザイクモデルは、原形質膜の構造を、リン脂質、コレステロール、タンパク質、および炭水化物を含む成分のモザイクとして記述し、膜の基本的な完全性を維持しながら、成分が流れて位置を変化させることができる。 りん脂質分子および埋め込まれた蛋白質は両方膜で急速そして横に拡散できます。 原形質膜の流動性は、膜内の特定の酵素および輸送分子の活性に必要である。 原形質膜は厚さ5-10nmから及びます。, 比較として、光学顕微鏡観察によって目に見える人間の赤血球はおよそ8µmの厚さ、または原形質膜よりおよそ1,000倍厚いです。 (図1)
図1. 原形質膜構造の流体モザイクモデルは、原形質膜をリン脂質、コレステロール、タンパク質、および炭水化物の流体の組み合わせとして記述する。,
原形質膜は、主にタンパク質、炭水化物、糖脂質、糖タンパク質、および動物細胞ではコレステロールが埋め込まれたリン脂質の二重層で構成されています。 動物の原形質膜中のコレステロールの量は、膜の流動性を調節し、細胞の環境の温度に基づいて変化する。 言い換えれば、コレステロールは細胞膜の不凍液として作用し、寒冷地に生息する動物においてより豊富である。,
膜の主な布は二層のリン脂質分子で構成されており、これらの分子の極性末端（モデルのアーティストの演出のボールの集まりのように見える）（図1）は、細胞の内側と外側の両方の水性流体と接触している。 したがって、原形質膜の両方の表面は親水性である。 対照的に、膜の内部は、その二つの表面の間に、脂肪酸の尾部のために疎水性領域または非極性領域である。 この領域は、水または他の極性分子に対する引力を有さない。,
タンパク質は、原形質膜の第二の主要な化学成分を構成しています。 不可欠なタンパク質は、原形質膜に埋め込まれ、膜の全部または一部にまたがる可能性があります。 一体タンパク質としてのチャネルまたはポンプ動物の細胞です。 周辺蛋白質は必要な蛋白質またはリン脂質分子に付す膜の外部か内部の表面にあります。 一体および周辺蛋白質は酵素として、細胞骨格の繊維のための構造付属品として、またはセルの認識の場所の一部として役立つかもしれません。,
炭水化物は原形質膜の第三の主要成分である。 それらは常に細胞の外面に見出され、タンパク質（糖タンパク質を形成する）または脂質（糖脂質を形成する）のいずれかに結合している。 これらの炭水化物の鎖は2-60の単糖類単位から成り、まっすぐにまたは分岐したかもしれません。 末梢タンパク質とともに、炭水化物は細胞表面上に特殊な部位を形成し、細胞が互いに認識することを可能にする。,
EVOLUTION IN ACTION
ウイルスが特定の器官にどのように感染するか
宿主細胞の細胞膜の表面に露出した特定の糖タンパク質分子は、多くのウイルスによって特定の器官に感染するために利用されている。 例えば、HIVは、tヘルパー細胞および単球と呼ばれる特定の種類の白血球ならびに中枢神経系のいくつかの細胞の原形質膜に浸透することができる。 肝炎ウイルスは肝細胞のみを攻撃します。,
これらのウイルスは、細胞がその表面に結合部位を有し、ウイルスがそのコート中に等しく特異的な糖タンパク質で悪用されているため、これらの細胞に侵入することができる。 （図2）。 細胞はウイルスコート分子の模倣によってだまされ、ウイルスは細胞に入ることができます。 ウイルスの表面上の他の認識部位は、抗体を産生するために体を促し、ヒトの免疫系と相互作用します。 抗体は、抗原（または侵襲性病原体に関連するタンパク質）に応答して作製される。, これらの同じ部位は、抗体が付着する場所として機能し、ウイルスの活性を破壊または阻害する。 残念なことに、HIV上のこれらの部位は、急速に変化する遺伝子によってコードされ、ウイルスに対する効果的なワクチンの生産を非常に困難にする。 感染した個体内のウイルス集団は、これらの認識部位の違いによって区別される異なる集団または変異体への突然変異によって迅速に進化する。, ウイルスの表面のマーカーのこの急速な変更は抗体が表面パターンの新しい変化を確認しないので、ウイルスの攻撃の人の免疫組織の有効性を減らしま
図2. HIVはでドッキングし、入るか、または、セルに感染する前にCD4受容器、T細胞の表面の糖蛋白質に結合します。 （変更作業による米国国立衛生研究所/国立研究所のアレルギー疾患や感染症）
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