リン脂質二重層

リン脂質二重層はすべての細胞を包む細胞膜を形成しています。 細胞膜を構成する分子はリン脂質と呼ばれる。

リン脂質の構造

リン脂質は両親媒性分子です。 つまり、親水性の極性を持つリン酸の頭部と、疎水性の脂肪酸の尾部を2つ持っている。 リン脂質のこれらの成分により、リン酸の頭部は水と相互作用でき、脂肪酸の尾部はできないように、リン脂質は配向し、それゆえ二重層を形成するのである。 この配置は生体分子シートとも呼ばれ、個々の脂質シートの疎水性テールが互いに作用して疎水性内部を形成し、透過性バリアとして機能する。 親水性の頭部は、ジセロールとリン酸基で構成されており、リン酸基が頭部を親水性にする。 疎水性の尾部は2本の脂肪酸鎖からなり、そのうちの1本は通常Cis二重結合（C=C）を含んでいる。 この二重結合が尾部の「よじれ」を引き起こし、二重層の充填構造と流動性に影響を与える。 哺乳類の細胞膜には、4つの主要な構造のリン脂質が存在する。

• ホスファチジルエタノールアミン
• ホスファチジルセリン（負電荷）
• ホスファチジルコリン
• スフィンゴミエリン

これらのほか、膜にはコレステロールやタンパク質などさまざまな種類の脂質の成分が含まれています。 これらの分子は膜の質量に大きく寄与している。 リン脂質分子中の脂肪酸の中には、その炭化水素鎖に1つ以上の炭素-炭素二重結合を持つ不飽和脂肪酸がある。 これらの二重結合は、疎水性の尾部にキンクを作る。 このキンクは、隣接するリン脂質分子が接近しすぎるのを防ぎ、二重層の流動性を高める。 脂肪酸尾部の長さもまた、二重層の流動性に影響を与える。 二重層の脂肪酸鎖の長さが短ければ、脂肪酸同士が「くっつき」にくくなり、密度が低くなって、膜の流動性が高まる。 二重層は、リン脂質の頭が外側を向き、脂肪酸鎖が内側を向くように配置され、コレステロールとタンパク質が膜全体に散らばっている状態になっています。 この構造は、リン脂質が膜に沿って拡散することができるため、流動的と表現される。 二重膜は水性環境下では自発的に形成されるため、自己密封性も持っている。 これは、疎水性の尾部と親水性の頭部が、水と接触したときにどのように反応するかによるものである。 親水性頭部は電荷を帯びているため、水に溶ける。 このため、水の分子と静電気力や水素結合を形成することができる。 一方、疎水性の尾部は電荷を持たず、無極性であるため水に溶けず、水分子と相互作用を形成することができない。 したがって、二重層が形成されると、リン脂質は尾部が二重層の中央部に、頭部が外側になるように配置される。

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