細胞膜を横切る分子移動の4つの基本メカニズム:
細胞膜は選択的な障壁として作用し、細胞内外の分子の動きを調節します。 4つの基本的なメカニズムは次のとおりです。
1。単純な拡散:
* メカニズム: 濃度勾配に続いて、高濃度の領域から低濃度の領域への分子の移動。この動きは受動的であり、細胞エネルギーを必要としません。
* 例: 細胞から細胞への酸素(O2)と二酸化炭素(CO2)の動き。
* 要因: 分子のサイズと脂質溶解度。温度;膜透過性。
2。促進された拡散:
* メカニズム: 輸送タンパク質と呼ばれる膜タンパク質の助けを借りて、膜を横切る分子の移動。このプロセスは、濃度勾配に従って受動的です。
* 例: 細胞へのグルコース輸送。
* 輸送タンパク質の種類:
* チャネルタンパク質: 特定の分子が通過できる毛穴を形成します。
* キャリアタンパク質: 特定の分子に結合し、膜を横切る動きを促進します。
* 要因: 輸送タンパク質の特異性、濃度勾配、輸送タンパク質の飽和。
3。アクティブトランスポート:
* メカニズム: 濃度勾配に対する分子の動き、細胞からのエネルギーが必要です。
* 例: ナトリウムポンプ(Na+/K+ポンプ)は、細胞からナトリウムイオンを細胞にポンプで送り出します。
* アクティブトランスポートの種類:
* プライマリアクティブトランスポート: ATPから直接エネルギーを使用します。
* 二次アクティブトランスポート: 別の分子の濃度勾配に保存されたエネルギーを使用します。
* 要因: エネルギー源、濃度勾配、輸送タンパク質の存在。
4。小胞輸送(エンドサイトーシスおよびエキソサイトーシス):
* メカニズム: 膜結合小胞にそれらを囲むことにより、膜を横切る大きな分子または粒子の移動。
* エンドサイトーシス: 材料をセルに持ち込むプロセス。
* 食作用: 細菌や破片などの大きな粒子を飲み込む。
* ピノサイトーシス: 液体と溶解した分子を飲み込む。
* 受容体媒介エンドサイトーシス: 細胞表面上の受容体への分子の特異的結合は、小胞の形成を引き起こします。
* エキソサイトーシス: セルから材料を放出するプロセス。
* ホルモン、神経伝達物質、および酵素の分泌。
* 廃棄物の除去。
* 要因: 分子のサイズ、特定の受容体の存在、細胞シグナル伝達経路。
要約:
これらの4つのメカニズムは、細胞膜を横切る分子の適切な動きを確保し、細胞の内部環境を維持し、効果的に機能できるようにします。各メカニズムには独自の特性があり、特定の細胞プロセスに関与しています。