生体膜と細胞の構造
カエル先生膜は2層のリン脂質に膜タンパク質が浮かぶ構造。骨格が形を支えるよ。
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- 細胞膜や細胞小器官（新しいタブで開きます）の膜は、リン脂質が頭部を外側に2層に並んだ**リン脂質二重層**を基本構造とする。
- 膜タンパク質がリン脂質二重層の中をモザイク状に分布し動く構造を**流動モザイクモデル**という。
- 細胞の形は、アクチンフィラメント（新しいタブで開きます）・中間径フィラメント・微小管からなる**細胞骨格**が支えている。
詳しく
リン脂質二重層と流動モザイクモデル
細胞膜や、核・ミトコンドリア・葉緑体（新しいタブで開きます）など細胞小器官を包む膜を合わせて生体膜という。生体膜の基本構造は、リン酸を含む頭部と脂肪酸からなる尾部をもつリン脂質が、頭部を外側・尾部を内側に向けて2層に並んだリン脂質二重層である。
リン脂質二重層のあいだには、さまざまな膜タンパク質が埋め込まれたり貫通したりしている。これらの分子（新しいタブで開きます）は固定されておらず、膜の中を横方向に動くことができる。
このように、リン脂質二重層という流動性をもつ土台に、膜タンパク質がモザイク状に分布するモデルを流動モザイクモデルという。生体膜に共通する基本構造として理解されている。
細胞小器官の膜と膜タンパク質の種類
細胞膜だけでなく、核を包む核膜、ミトコンドリアや葉緑体の内外の膜、小胞体やゴルジ体の膜も、同じリン脂質二重層を基本構造とする生体膜である。それぞれの膜のはたらきが違うのは、組み込まれた膜タンパク質の種類が異なるからだ。
膜タンパク質には、物質を通す通路としてはたらくもの、外からの情報を受け取る受容体（新しいタブで開きます）としてはたらくもの、細胞どうしを接着するものなど、さまざまな種類がある。次のページで扱う輸送体やポンプも膜タンパク質の一種である。
同じリン脂質二重層という構造でも、埋め込まれる膜タンパク質の組合せが違うことで、細胞膜・核膜・ミトコンドリアの内膜など、はたらきの異なる膜になる。
細胞骨格が細胞の形を支える理由
生体膜だけでは、細胞は決まった形を保てない。細胞内には、細い繊維状のタンパク質が張り巡らされた細胞骨格があり、これが細胞の形を支え、細胞小器官の配置を保っている。
細胞骨格を構成する繊維は、最も細いアクチンフィラメント、中間の太さの中間径フィラメント、最も太い微小管の3種類だ。アクチンフィラメントは細胞の運動や形の変化に関わり、微小管は細胞小器官の輸送路としても使われる。
生体膜が細胞や細胞小器官の境界をつくり、細胞骨格がその内部を支えるという役割分担によって、細胞は一定の形を保ちながら、必要なときには形を変えることもできる。
確認問題
確認問題（解答用紙）
スマホやタブレットで読み取ると、この問題をその場で解けます。
https://manazoo.com/science/biological-membrane-and-cell-structure/?from=print#quiz
細胞膜や細胞小器官の膜に共通する基本構造を何というか。
- ◯ 細胞骨格
- ◯ 核膜孔
- ◯ リン脂質二重層
- ◯ 細胞壁
正解：リン脂質二重層
生体膜は、リン脂質が頭部を外側・尾部を内側に向けて2層に並んだリン脂質二重層を基本構造とする。リン脂質二重層に膜タンパク質がモザイク状に分布し、分子が膜内を動くことができるモデルを何というか。
- ◯ ハーディ・ワインベルグの法則
- ◯ 細胞内共生説
- ◯ 三ドメイン説
- ◯ 流動モザイクモデル
正解：流動モザイクモデル
リン脂質二重層という流動性をもつ土台に膜タンパク質がモザイク状に分布するモデルを流動モザイクモデルという。核膜やミトコンドリアの膜も細胞膜と同じ何を基本構造とするか。
- ◯ リン脂質二重層
- ◯ 細胞壁
- ◯ 中心体
- ◯ 液胞膜
正解：リン脂質二重層
核膜やミトコンドリア（新しいタブで開きます）・葉緑体（新しいタブで開きます）の膜も、細胞膜と同じリン脂質二重層を基本構造とする生体膜である。細胞の形を支える細胞骨格を構成する3種類の繊維の組合せは何か。
- ◯ DNA・RNA・タンパク質
- ◯ アクチンフィラメント・中間径フィラメント・微小管
- ◯ コラーゲン・ケラチン・エラスチン
- ◯ ミオシン・キネシン・ダイニン
正解：アクチンフィラメント・中間径フィラメント・微小管
細胞骨格は、最も細いアクチンフィラメント（新しいタブで開きます）、中間の太さの中間径フィラメント、最も太い微小管の3種類からなる。
単元のポイント
- リン脂質二重層 頭部を外側・尾部を内側に向けたリン脂質が2層に並んだ生体膜の基本構造
- 流動モザイクモデル リン脂質二重層に膜タンパク質がモザイク状に分布し、動くことができる構造のモデル
- 膜タンパク質 生体膜に埋め込まれた、通路・受容体・接着など様々なはたらきをするタンパク質
- 細胞骨格 アクチンフィラメント・中間径フィラメント・微小管からなり、細胞の形を支える構造