細胞膜が、その役割を果たすためにどのような構造・機能を持っているか見ていきましょう。

図は、細胞膜を電子顕微鏡で観察した時に見える様子を表したものです。「意外と色々なものがあるじゃん！」と思うのではないですか？

細胞膜の厚さは5〜6nmだと学びましたね。上の図全体の厚さが5~6nmということです。

図を見ると、丸い部分に棒が２つくっついた構造物がありますね。 「丸＋2つの棒」の構造物が上下で対になり、びっしり並ぶことで膜が作られている ことが図からわかります。

「丸＋2つの棒」の構造物のことを リン脂質 と言います。またリン脂質の丸の部分を リン酸 と言います。 リン酸は水になじみやすい性質 を持ちます。水になじみやすい性質のことを 親水性 と言います。

一方、リン脂質の棒の部分のことを 脂肪酸 と言います。 脂肪酸は水になじみにくい性質 があります。水になじみにくい性質のことを 疎水性 と言います。

このリン脂質が上下で二重に並ぶことで細胞膜はできていますが、並び方にはルールがあります。必ず リン酸が外側に向く ようになっているのです。 リン酸を外側に向けることで、細胞膜自体は水になじみやすい性質 を持つようになっています。

細胞膜は主にリン脂質によって構成されていますが、リン脂質以外にも、膜にうまる形でタンパク質が存在しています。膜にうまっているタンパク質のことを特に 膜タンパク質 と言います。

リン脂質のみでは物質のやりとりを行うことはできません。間に疎水性の部分があるからです。細胞の内と外との 物質のやりとりは膜タンパク質を介して行われています。

右の図は細胞膜を上から眺めた図です。見てわかる通り、リン脂質がびっしり並んでいるところに、タンパク質が所々存在していることがわかります。

細胞膜の構造物は、きっちりと場所が固定されているわけではありません。リン脂質も膜タンパク質もぷかぷか浮いているようなイメージで流動的に動いています。

膜タンパク質・リン脂質が流動的に動いている 様子のことを 流動モザイクモデル と言います。

膜タンパク質は細胞膜上を流動的に動いて、物質のやりとりを行っているのです。