細胞膜に関する質問

質問

細胞膜に関する質問を２つお願いいたします。

・モデル脂質膜は非常に物理化学的に不安定で長時間安定性がないという話をよく聞きますが、では実際の細胞が安定して存在出来るのはなぜなのでしょうか？モデル脂質膜との違いは含まれているリン脂質の種類の多さくらいだと思うのですが、その安定性を分ける決めては何なのでしょうか？

・膜電位は細胞の中にK+イオンが、外にNa+イオンが多く存在するために生じるという説明はよく聞きますが、なぜこのような濃度分布が起きるのでしょうか？チャンネルによって引き起こされるものであることは分かるのですが、なぜそのようなことをするのでしょうか？

お願いいたします。

回答No.2

teru-arai · ベストアンサー

膜の安定性は全く存じません、物理化学苦手です。

2番目の中で、物理化学じゃないところだけ。
＞細胞の中にK+イオンが、外にNa+イオンが多く存在する。なぜこのような濃度分布が起きるのでしょうか？
　膜電位はともかく、NaイオンとKイオンの濃度に細胞の内外で違いが出るところだけなら。それは、細胞ではNa,K-ATPaseが働いているだめです。Na,K-ATPaseはたいていの動物細胞が持っていて、ATPを消費しながら、細胞の中から３個のNaイオンを細胞の外へくみ出し、同時に2個のKイオンを細胞の中へ運び込んでいます。そのため、細胞内ではNaイオンが減少し、Kイオンが増加します。
細胞内外でNaイオンとKイオンに濃度差をつけることで、Na,K-ATPaseは細胞の浸透圧調節を行っています。従って、Na,K-ATPaseを止めると(ウアバインを使います)、水がどんどん細胞に入ってきて、細胞はそのうち破裂してしまいます。
神経細胞はその仕組みを、大きな膜電位を作るのに借用しています。

回答No.1

ga111

たぶん、かなりの割合を占める膜蛋白が安定化に寄与しているのでしょう。細胞が死ぬと、リン脂質の内外非対称性がくずれます。

これは、生命の誕生と類似してそうなっているから、としかいえないかも。いったん細胞にとって適切なK+イオン、Na+イオン濃度が決まると、それは多くの細胞内外の酵素などの適切な濃度でもありえるわけです。それと違う濃度になった場合、細胞は異常をきたし積極的に除去されるシナリオかもしれません。