細胞膜（Cell Membrane）

細胞膜（Cell Membrane）は、すべての細胞を取り囲む脂質二重層で構成された薄い膜であり、細胞の内外を仕切る役割を果たしている。細胞膜は生体膜（Plasma Membrane）とも呼ばれ、細胞の形状を保つとともに、物質の選択的な出入りや細胞間の情報伝達を調節する機能を有している。

細胞膜の構造

細胞膜の主な構成成分は以下の通りである：

1. リン脂質二重層
   • リン脂質分子は親水性の「頭部」と疎水性の「尾部」を有し、尾部が向き合う形で二重層を形成する。
   • この二重層は選択的透過性を持ち、特定の物質だけを通過させる。
2. タンパク質
   • 膜貫通タンパク質（輸送体や受容体など）：脂質二重層を貫通し、物質の輸送や情報の受け渡しを行う。
   • 表在性タンパク質：膜の片側に存在し、細胞内外のシグナル伝達や支持構造の維持を行う。
3. コレステロール
   • 細胞膜の流動性や柔軟性を調節し、膜の安定性を高める。
4. 糖鎖
   • 細胞膜表面に存在し、糖タンパク質や糖脂質の形で細胞間の認識やシグナル伝達に関与する。

細胞膜の機能

1. 物質輸送
   • 細胞膜は選択的透過性を持ち、必要な物質を取り入れ、不要な物質を排出する。
   • 主な輸送の種類：
     • 受動輸送：濃度勾配に従った拡散（例：単純拡散、促進拡散）。
     • 能動輸送：エネルギー（ATP）を用いて濃度勾配に逆らって物質を輸送。
2. 細胞間のシグナル伝達
   • 細胞膜上の受容体が外部からの信号（ホルモンや神経伝達物質）を感知し、細胞内に情報を伝える。
3. 細胞の保護と形状維持
   • 細胞膜は物理的なバリアとして細胞を保護し、細胞の形状を保つ役割を果たす。
4. 細胞間の認識
   • 細胞膜表面の糖鎖は、他の細胞や分子との相互作用を可能にし、免疫応答や組織形成に寄与する。

細胞膜の重要性

細胞膜は、生体を構成する細胞において、内外の環境を隔てつつも適切な物質や情報のやり取りを可能にする不可欠な構造である。細胞膜の異常は、がんや代謝異常、免疫疾患など多くの病態に関与することが知られている。

細胞膜の進化的特徴

原核生物や真核生物の細胞膜には共通点が多いが、真核生物では、細胞膜以外に細胞小器官（小胞体やゴルジ体）の膜が存在し、より複雑な機能を実現している。