細胞透過性に影響する因子:
* サイズ: 一般に、小さな分子は膜を大きくするよりも簡単に通過します。
* チャージ: 充電されていない分子は、帯電した分子よりも膜を容易に通過する傾向があります。
* 溶解度: 脂質可溶性(脂肪可溶性)分子は、水溶性分子よりも膜をより簡単に通過します。
* 輸送タンパク質の存在: 一部の分子には、通過を促進するために膜に埋め込まれた特定の輸送タンパク質が必要です。
細胞透過性の種類:
* 受動透過性: 物質は、細胞からのエネルギーを必要とせずに膜を横切って移動します。これには、拡散、浸透、拡散促進が含まれます。
* アクティブ透過性: 物質は、細胞によって提供されるエネルギーの助けを借りて膜を横切って移動します。これには、多くの場合、濃度勾配に対して物質をポンプする輸送タンパク質が含まれます。
細胞透過性物質の例:
* 酸素: 小さく、充電されておらず、脂質可溶性により、膜全体に簡単に拡散することができます。
* 二酸化炭素: 酸素と同様の特性により、透過性が容易になります。
* ステロイドホルモン: 膜を直接通過できる脂質可溶性分子。
* 小さく、荷電されていない分子: 水、エタノール、および尿素は、膜を通過してさまざまな程度を通過できます。
細胞透過性ではない物質の例:
* イオン: 荷電粒子は、膜を通過するために輸送タンパク質を必要とします。
* 大きな分子: タンパク質、炭水化物、および核酸は、通常、特定の輸送メカニズムなしに膜を通過するには大きすぎます。
細胞透過性の重要性:
細胞の透過性は、細胞の生存と機能にとって重要です。これにより、細胞とその環境の間で栄養素、酸素、廃棄物の交換が可能になります。また、プロセスのシグナリングとセルの内部環境の維持にも役割を果たします。
医学、薬理学、バイオテクノロジーなどの分野では、細胞透過性を理解することが不可欠です。たとえば、標的細胞に効果的に到達できる薬物の設計において重要です。