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막지질(膜脂質)

주로 인지질과 스테롤(일반적으로 콜레스테롤)이며, 지용성 부위와 수용성 부위를 함께 지니고 있다.

이러한 막지질의 양친성(兩親性)은 세포막을 구성하는 기본적 특성이 된다. 인지질은 주로 글리세롤인 두부(頭部)와 이 두부에 연결된 2개의 긴 지방산 사슬인 미부(尾部)로 구성되어 있다. 이 지방산 사슬은 물에 반발하는 특성과 유기용매에 쉽게 용해되는 특성이 있다.

인지질의 두부에는 음전하(陰電荷)를 띤 인(P)분자가 있으며, 이 인분자는 다른 중성 또는 양전하를 띤 분자와 결합해 수용성의 특징을 지니게 된다. 스테롤은 지용성의 복잡한 탄화수소 고리구조와 수용성의 히드록시기(－OH)를 지니고 있다.

건조시킨 인지질이나 인지질-콜레스테롤 혼합물을 물에 넣으면 자연발생적으로 리포솜(liposome)이라고 하는 구형구조(球形構造)가 형성된다. 리포솜은 적당한 조작을 통해 평면적 구조로 펼쳐질 수 있으며 2층의 인지질층으로 구성된다.

이 인지질 2중층의 친수성 부위는 친수성 부위끼리, 지용성 부위는 지용성 부위끼리 측면배열하는데, 친수성 부위는 지질 2중층의 바깥쪽을 향해 지용성 부위는 안쪽을 향해 배열된다. 이러한 지질 2중층은 세포 원형질막 형성의 기본적 구조가 된다.

막단백질(膜蛋白質)

일반적으로 외재단백질과 내재단백질의 2가지 형태가 있다.

외재단백질은 막 2중층의 전하를 띤 인의 표면과 이온 결합 또는 칼슘교(calcium bridge)에 의해 약하게 결합되어 있거나 내재단백질과 결합한다. 내재단백질은 인지질 2중충 내부에 삽입되어 있으며, 인지질 2중층을 관통할 수 있을 만큼 충분히 긴 20~24개 정도의 아미노산으로 구성되어 있다. 막을 관통해 막의 안팎으로 돌출되어 있는 관통단백질(貫通蛋白質)의 돌출 부위는 대개 당(糖) 사슬을 갖고 있는데, 이 부위가 세포간 신호전달과 같은 세포인식에 관여하며 호르몬의 결합 부위가 된다.

막유동성(膜流動性)

막을 구성하는 지질 2중층은 한 곳에 고정된 상태로 있지 않고 지질 분자들이 비교적 자유롭게 측면확산을 하기 때문에 유동적 상태에 있다.

막단백질 또한 막 안팎으로 자유로운 이동이 가능하나 어떤 막단백질은 세포골격과 결합해 위치가 고정된다. 이러한 유동성은 새로이 합성된 막단백질이 원래 있었던 막부위에 삽입되며, 호르몬과 결합하는 수용체(이 수용체도 막단백질 중 하나임)가 세포 내부로 호르몬을 운반한 후 다시 막으로 돌아오는 등의 현상으로 알 수 있다.