세포막은 탄력성이 있는 얇은 막으로 단위 막이라고도 한다. 세포막을 구성하는 대부분의 분자들은 지질과 단백질이고, 바깥쪽에 탄수화물이 부착되어 있다. 세포막에서 지질은 세 가지 종류인 인지질, 당지질 및 콜레스테롤 등으로 구성되어 있다. 인지질은 전체 지질량의 약 60~70%를 차지하고 있다. 세포막은 인지질의 이중 층이다. 친수성 부분과 소수성 부분을 다 가지고 있는 양친매성 물질이다. 인지질은 미셀을 형성할 수 있다. 하지만 세포막에서는 미셀을 형성하지 않고 두층을 형성하며 자체가 막히는 성질을 가진다. 세포막을 구성하는 인지질과 단백질은 고정되어 있지 않고 유동성을 가진다.
세포막의 기능
첫 번째, 물질 운반 기능이 있다. 세포막이 세포의 활동에 필요한 모든 정보를 간직하고, 막을 통과하는 물질 운반작용인 확산, 여과, 삼투, 능동적 운반 및 음세포작용 등을 조절하고 있다.
두 번째, 세포가 모여서 조직 및 기관을 형성한다. 세 번째는 세포막에는 여러 가지 효소가 있다. 네 번째는 수용체가 있다. 세포와 세포사이의 기능적 결합은 경결 연접과 부착반, 갭연접이있다. 경결연접은 소장 상피와 세뇨관 등에 위치하여 세포막을 하나로 융합하여 견고하게 밀착되도록 만든다. 부착반은 이웃한 세포막 사이를 연결하여 인접한 표피세포들을 하나로 묶어 용접시킨다. 갭 연접은 심근과 소화관 근육세포에서 볼 수 있으며 세포사이의 물질 수송 역할을 한다. 세포 내 구성 물질은 세포를 이루는 모든 물질을 원형질이라고 한다. 원형질은 핵질과 세포질로 구성한다. 원형질은 세포가 그 기능을 수행할 때 최적의 환경을 제공해 준다. 원형질에는 물, 무기염, 단백질, 지질, 탄수화물 등으로 구성되어 있다. 무기염은 + - 전기를 띤 이온으로 구성되어 있다. 세포 안과 밖의 여러 물질의 농도를 유지하고 근육의 수축 운동, 신경 정보전달 및 체내의 산과 염기의 균형 유지 등의 기능을 한다. 대표적인 전해질로는 칼륨, 인, 황, 나트륨, 염소 등이 있다. 전해질은 세포 내 원형질의 1.5%이다. 단백질은 원형질의 리보솜에 의해 합성되며 10~20%를 차지하고 있다. 주로 머리카락이나 세포 내벽과 세포내액에 존재하며, 효소로서 작용하고 핵단백질로도 존재한다. 지질은 원형질의 2~3%를 차지하는데 주로 세포막이나 핵막, 미토콘드리아, 소포체, 각종 장기들의 외형질에 가장 많이 들어있다. 탄수화물은 세포질 내의 중요한 영양공급원으로 작용한다. 세포 외액에서는 포도당으로. 존재하며 간세포나 골 및 근육세포 내에선 주로. 글리코겐으로 존재한다. 세포 내의 소기관은 미토콘드리아, 소포체, 리보솜, 골지체, 리소좀, 중심체 등이 있다. 사람의 세포에 있는 핵에는 23쌍, 46개의 염색체가 있는데, 이 중 22쌍은 상염색체이고 1쌍은 성염색체이다. 미토콘드리아는 세포 내의 호흡 생리를 담당하며 이화작용과 동화작용으로 생물체가 생명을 유지하기 위해 가장 필요한 에너지를 생산하는 세포 내 발전소와 같은 역할을 한다. 생물체에 쓰이는 에너지는 ATP라는 물질인데 미토콘드리아에서 호흡연쇄 반응을 거쳐 생성된다. 미토콘드리아의 기질 산화 관정에 의한 ATP 형성을 산화적 인산화 과정이라고 한다. 미토콘드리아는 두층의 막으로 둘러싸여 있는데 내막의 표면적을 넓히기 위한 주름을 크리스테, 내막의 안부분을 기질이라고 한다. 표면에는 전자전달 효소 군이 배열되어 ATP를 생성해서 에너지를 공급하고 기질에는 탈탄산 효소 및 탈수소 효소 등의 호흡효소가 있어 TCA회로를 통해 산호 호흡을 하는 장소로 사용된다. 미토콘드리아의 기질 내 반응에는 포도당이 해당작용을 거쳐 피루브산이 되어야만 미토콘드리아 막을 뚫고 들어와 TCA cycle에 의해 ATP를 합성하며, 지방산은 acetyl CoA로 되어 미토콘드리아에서 연소한다. 소포체는 복잡한 그물 형태의 상호 연결된 막으로 세포의 외부와 내부의 교통로이다. 관 모양의 운반 통로 역할을 하는 세포 내 소기관이다. 리보솜이 붙어있는 소포체는 조면소포체, 매끈한 소포체는 활면소포체이다. 조면소포체는 주로. 단백질합성이 일어나는 장소이다.
활면소포체는 물질이동의 통로이고 내부에 많은 효소를 가지고 있어 여러 대사활동에도 관여한다. 골지체는 핵 근처에 위치한 리보솜이 없는 소포체이다. 관 모양의 통로로 소포체와 연결되어 선 분비 기능에 관여해 준다. 고분자 물질의 합성, 운반 및 분비에 관여하며 분비 전에 저장하거나 분비되기 쉬운 형태로 바꿔주는 분비 전의 저장 고적 기능을 한다. 리소좀은 용해소체라고도 한다. 여러 가지 가수분해효소가 포함되어 있어 세포 안의 소화기관이 되며, 비정상적이거나 상처가 난 세포 내 소기관들을 감싸서 소솨하는 청소부 역할을 한다. 따라서 세포 내 함입 작용, 식작용이나 음작용에 의해서 세포 밖으로부터 세포 내로 들어온 이물질과 세포 내에서 미토콘드리아, 리보솜 등의 낡은 미세구조를 감싸서 소화하여 그 분해물을 세포질로 내보내어 사용하게 한다.
리보솜은 단백질합성을 주관하는 역할이다. 세포 내 소포체에 붙어있기도 하고 자유롭게 떨어져 있는 것도 있다. 리보솜은 r-RNA와 단백질로 구성된다. 활성산소는 세포 내에 존재하는 지방산이나 지단백과 같은 유기물을 체내에서 이용될 수 없는 물질로 변형시키고, 이러한 변형은 세포 내 대사장애를 일으키게 되고 체내 암 또는 심장 순환 게 질환 등의 질병을 유발하거나 노화를 촉진할 수 있다. 항산화제는 스스로 산화되면서 세포막과 DNA와 같은 세포 내 물질을 보호하는 역할을 하고 비타민이 이러한 작용을 한다. 중심체는 항상 보이는 것은 아니며 세포분열시에만 볼 수 있다. 중심체는 1쌍의 중심립으로 구성되며, 각 중심립은 3개의 미세소관을 한 단위로 하여 9개가 고리 모양으로 배열되어 있다. 과산화소체는. 카탈라아제라고 불리는 효소를 가지고 있는데 우리 몸을 과산화물의 위험으로부터 보호하는 방어 체제를 가지고 있다. 미세소관은 가느다란 실과 같은 구조의 2가지 형태가 미세소관과. 미세사이다. 둘 다 단백질로 구성된 세포 내 골격을 형성해 세포의 형태나 각 부분을 유지하는 역할을 한다.
영양학