細胞膜と輸送 - セッション I

流動モザイクモデル。インテグラルプロテイン。末梢タンパク質。コレステロールの配置。細胞表面膜中の糖脂質と糖タンパク質。細胞シグナル伝達。細胞認識。

私たちの体の細胞がどのように構成され、どのように保護されているのか疑問に思ったことはありませんか?。その答えは、流動モザイクモデルとして知られる魅力的なモデルにあります。流動モザイクモデルは、細胞表面膜（細胞膜とも呼ばれる）の構造を説明します。細胞膜がバリアとして機能することはすでに知られています。細胞の内部環境を外部環境から分離します。

流動モザイクモデルによれば、細胞膜は脂質二重層と呼ばれる特殊な構造で構成されています。この脂質二重層は、 twoのリン脂質分子の層で構成されています。リン脂質は親水性の頭部と疎水性の尾部を持つ脂質分子の一種です。親水性とは水を引き付けるという意味です。疎水性とは水をはじくという意味です。リン脂質の頭部はリン酸基で構成されています。水に対して強い引力を持っています。一方、リン脂質の末端は脂肪酸鎖で構成されています。水を強力に弾きます。

細胞膜では、 oneの層のリン脂質の頭部が外側、つまり水分のある環境に向かって向いています。一方、他の層のリン脂質の頭部は内側、つまり細胞の内側を向いています。リン脂質の疎水性尾部は親水性頭部の間に挟まれています。これにより、膜内に疎水性の内部領域が形成されます。

細胞膜では、リン脂質分子はそれぞれの層内で動き回ることができます。これにより、膜は柔軟かつ流動的になります。それは常に変化する形のようなものです。この流動性は細胞内で起こる多くの事柄にとって非常に重要です。分子が膜を越えて移動するのに役立ちます。必要に応じて細胞の形状を変えることができます。したがって、脂質二重層の流動性は、細胞が適切に機能し続けるためのさまざまなプロセスに役立ち、重要です。

細胞膜には、リン脂質二重層に加えて、proteinsも含まれています。内在性proteinsは、細胞表面膜の脂質二重層内に埋め込まれたタンパク質の一種です。膜全体に広がる領域があります。これらの内在性proteinsの一部は、膜の内側と外側の両方の表面にまで伸びています。このユニークな構造により、内在性proteinsは細胞内および細胞外の環境の両方と相互作用できるようになります。細胞内とは細胞内のことを意味します。細胞外とは細胞の外側を意味します。

末梢proteinsは膜の内側または外側の表面に付着します。それらは脂質二重層内に埋め込まれていません。それらは膜全体に広がるわけではありません。末梢proteinsは膜内の内在性proteinsおよび脂質分子と相互作用します。末梢proteinsは膜の安定性を維持し、細胞内の特定のタスクに関与します。

細胞表面膜には、コレステロール、糖脂質、糖タンパク質などの他の重要な成分も存在します。それらはリン脂質の層の間に位置します。それらは疎水性の尾部と相互作用します。コレステロールは最適な流動性レベルを維持するのに役立ちます。膜が硬くなったり、流動的になったりするのを防ぎます。コレステロールはバリアとして作用し、特定の分子に対する膜の透過性を低下させます。

糖脂質は膜の外側部分に存在します。 carbohydratesが付着しています。これらのcarbohydratesは細胞の外側を向いています。糖脂質は他の細胞の認識に関与しています。細胞同士がくっつくのを助けます。それらは免疫反応においても役割を果たします。

糖タンパク質はcarbohydratesが結合したproteinsです。それらは膜の外側部分にもあります。糖タンパク質は細胞の認識とコミュニケーションを助けます。いくつかの糖タンパク質は受容体として機能します。環境から信号を受信し、それを細胞内に送ります。

細胞シグナル伝達は、細胞が互いに通信して活動を調整するプロセスです。これは、受容体と呼ばれる細胞表面の特殊なproteinsを介して信号を送受信することを伴います。ホルモンなどのシグナル分子がこれらの受容体に結合すると、細胞内で一連のイベントが引き起こされます。これにより、具体的な対応が生まれます。これらの反応には、遺伝子発現、タンパク質活性、および全体的な細胞挙動の変化が含まれる可能性があります。

細胞はシグナル分子を放出することで互いに通信します。これらのシグナル分子はリガンドと呼ばれます。これらの分子は、ホルモン、成長因子、神経伝達物質、またはサイトカインである可能性があります。シグナル分子は細胞によって生成され、細胞外空間に放出されます。

細胞表面受容体は、標的細胞の細胞膜上に位置するproteinsです。これらの受容体は、特定のリガンドに結合できる特殊な構造を持っています。リガンドと受容体の結合は、鍵と鍵穴のメカニズムに似ており、非常に特異的です。シグナル分子が対応する受容体に結合すると、受容体タンパク質の構造変化が誘発されます。この形状の変化により受容体が活性化されます。

受容体が活性化されると、シグナル伝達と呼ばれる一連の細胞内シグナル伝達イベントが誘発されます。シグナル伝達の際、細胞内のproteinsは、小さな化学タグであるリン酸基を追加または削除することによってオンまたはオフにすることができます。タンパク質活性のこれらの変化は、信号の伝達と増幅に役立ちます。これにより、細胞は受信した最初の信号に適切に反応できるようになります。

細胞反応とは、信号を受信した後に細胞内で起こることです。起こり得る細胞反応には、proteinsの機能の変化が含まれ、それによってタンパク質の活動や相互作用が変わります。この反応には、特定の分子を周囲の環境に放出することが含まれる場合もあります。極端な場合には、受信した信号に対する反応として細胞死が引き起こされる可能性があります。細胞反応は、シグナルの種類と細胞内の受容体によって異なります。これにより、細胞は受信した信号に基づいて適応し、必要なアクションを実行できるようになります。

細胞認識とは、細胞が外表面の特定の分子を介して互いを識別し、相互作用するメカニズムです。これらの分子は抗原または細胞表面マーカーとして知られています。これらの抗原は、細胞が他の細胞や分子を認識して付着するのに役立ちます。臓器移植においては、拒絶反応のリスクを減らすために、ドナー臓器とレシピエントの免疫システムの細胞表面マーカーを一致させることが重要です。免疫系が移植された臓器を異物と認識すると、拒絶反応が引き起こされる可能性があります。細胞表面マーカーの適合性により、移植の成功率が向上します。

細胞膜と輸送セッション II

細胞膜と輸送 - セッション I

流動モザイクモデル。 インテグラルプロテイン。 末梢タンパク質。 コレステロールの配置。 細胞表面膜中の糖脂質と糖タンパク質。 細胞シグナル伝達。 細胞認識。

流動モザイクモデル。インテグラルプロテイン。末梢タンパク質。コレステロールの配置。細胞表面膜中の糖脂質と糖タンパク質。細胞シグナル伝達。細胞認識。