【生理学】細胞の構造と機能

生理学のまとめ

こんにちは。塾長のFです。
今日は細胞のお話です。

ヒトの身体ってどうなってるんだろう?
知りたい!
調べてみたい!
って思ったときあなたならどうしますか。
許されるなら身体を分解しようと思いませんか?
(許可がないとやっちゃダメw)
でもバラバラにしたところで内臓や骨の形や大きさ、位置はわかってもそれぞれの働きはわからないですよね。
そこで身体を働き別に分けていきます。
会社を営業部とか経理部、人事部に分けるように。

人体の構成

ヒ ト(個体)

器官系
ある特定の機能を行っている器官の集まり。呼吸器系、消化器

器 官
色々な組織で構成され、決まった働きをする集まり。肺、胃、脊髄など

組 織
同じ種類の細胞の集まり。上皮組織、支持組織など

細 胞
生命活動の基本的単位


細胞より小さい単位としては分子があります。
DNAやタンパク質、ホルモンなども分子です。
分子をさらに小さくすると原子です。C(炭素)、H(水素)など
ここからは生命活動を勉強していくうえで重要な細胞の話です。

細胞の形と働き

諸説あるが、人体の細胞の数は約60兆個と言われている。
小さいもの(血小板など)で3μm。
大きいもの(卵子)だと200μm。
ほとんど肉眼では見えない。
形も色々で丸いものもあれば四角形や星形もある。

細胞に共通しているもの

  • 細胞膜
  • 細胞質基質(液体)
  • 細胞内小器官

細胞膜の構造

  • 脂質二重層膜タンパク質で構成されている。
  • 細胞膜は半透膜の性質をもつ。
  • 細胞膜を通過できるものと通過できないものがある。

あるものは通すけどあるものは通さないことを
選択的透過性がある。」といいます!

脂質二重層

  • リン脂質で構成されている。
  • 頭部が親水基
  • 尾部が疎水基
  • 頭部が細胞内液、細胞外液に面している。
脂質二重層を通れるもの
  • ガス(酸素とか二酸化炭素)
  • 脂肪酸
  • 脂溶性物質
脂質二重層を通れないもの
  • イオン
  • アミノ酸、
  • グルコース
  • 水溶性物質

膜タンパク質

脂質二重層を透過できない物質は、膜に埋め込まれたタンパク質を経由して細胞内外を出入りする。

Na(ナトリウムイオン)はK(カリウムイオン)より通りにくい!

  1. ポンプ
  2. イオンチャネル
  3. レセプター
  4. 酵素
ポンプ
  • ATPを使って細胞の内外へ物質を上り坂輸送する。
  • ナトイウムポンプやカルシウムポンプなど。
  • ナトリウムポンプは細胞内から細胞外へナトリウムを運ぶ。
イオンチャネル
  • 特定のイオンだけ通す経路(門みたいなもの)
  • ナトリウムチャネルやカリウムチャネルなど。
  • ナトリウムチャネルは通常時(静止膜電位)は閉じているが興奮時(活動電位)に開く。
レセプター
  • ホルモンや神経伝達物質の情報を受け取るための読み取り装置
  • 受容体ともいう。
  • ホルモンや神経伝達物質がレセプターと結合するとその細胞の活動が活性化されたり、抑制されたりする。
酵素
  • 生体内の化学反応の触媒として働く。

触媒とはそれ自身は変化せずに反応を促進する物質のことです。

細胞膜を介した物質移動

受動輸送

エネルギー(ATP)を必要としない。

  • 拡散
  • 濾過
  • 浸透
拡散
  • 高濃度から低濃度の方に分子が移動する現象。
  • 下り坂輸送ともいう。
  • 気体どうし、液体どうし、気体と液体間でも起こる。
  • 具体例:肺胞でのガス交換。
濾過
  • 比較的大きな穴の開いた毛細血管壁から小分子を含んだ血漿が押し出される現象。
  • 原動力(=毛細血管圧)が必要。
  • 具体例:腎小体での原尿生成。
浸透
  • 低濃度から高濃度の方に水が移動する現象。
  • 具体例:尿細管での再吸収、分泌。

能動輸送

  • エネルギー(ATP)が必要。
  • エネルギーを使って濃度勾配や電位勾配に逆らって物質を輸送する。
  • 上り坂輸送ともいう。
ナトリウムポンプ
  • Na+を細胞外へ、K+を細胞内へ輸送する。
エンドサイトーシス
  • 細胞外の物質を細胞内へ取り込む。
  • 貪食細胞などの飲作用・食作用
エクソサイトーシス
  • 細胞内の物質を細胞外へ吐き出す。
  • ホルモンなどの開口分泌、細胞内の老廃物排除

次回は細胞内小器官について書いてきます。

ありがとうございました。

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