1。細胞膜:防御の最初の線
* リン脂質二重層: 細胞膜は、選択的障壁として機能するリン脂質二重層で構成されています。 リン脂質の疎水性尾部は内側に直面し、水溶性分子に対する障壁を作り出します。
* タンパク質: 膜に埋め込まれているのは、膜を横切る分子の動きを促進するさまざまなタンパク質です。これらのタンパク質は次のとおりです。
* チャネルタンパク質: トンネルのように行動し、特定の分子が受動的に通過できるようにします。
* キャリアタンパク質: 特定の分子に結合し、膜を横切って輸送し、エネルギーが必要な場合があります。
2。受動輸送:勾配を下る
* 単純な拡散: 分子は、濃度勾配に続いて、高濃度の領域から低濃度の領域に移動します。これにはエネルギーは必要ありません。例には、細胞への酸素の動きと細胞からの二酸化炭素の動きが含まれます。
* 促進拡散: 分子は、チャネルまたはキャリアタンパク質の助けを借りて膜を横切って移動し、濃度勾配に続いています。この方法は、単純な拡散よりも高速であり、大きな分子の輸送を可能にします。
3。アクティブトランスポート:勾配に対して
* ポンピング: 特定のタンパク質は、エネルギー(通常はATPから)を使用して、濃度勾配に対して分子を動かします。これにより、外部環境が異なる濃度を持っている場合でも、細胞はナトリウム、カリウム、カルシウムなどの重要なイオンの内部濃度を維持できます。
4。浸透:水の動き
* 水の可能性: 水は細胞膜を横切って、高水電位(溶質濃度が低い)の領域から低水位の領域(溶質濃度が高い)の領域に移動します。 これは、細胞の体積を維持し、破裂または縮小を防ぐために重要です。
5。エキソサイトーシスとエンドサイトーシス:バルク輸送
* エキソサイトーシス: 細胞は、廃棄物やシグナル伝達分子などの物質を、細胞膜と融合する小胞に囲むことにより、物質を放出します。
* エンドサイトーシス: 細胞は、膜結合小胞にそれらを包み込むことにより、食物粒子や他の細胞などの大きな分子を取り入れます。
異なる環境への適応:
多様な環境に住んでいる単細胞生物は、特定のニーズに合わせてこれらのメカニズムを適応させました。例えば:
* 低張性環境: 環境は細胞よりも溶質濃度が低く、水が細胞に入ります。細胞には、余分な水を汲み出すための収縮性液胞がある場合があります。
* 高張環境: 環境は細胞よりも溶質濃度が高く、水が細胞を離れます。細胞には、より高い内部溶質濃度を維持するための適応がある場合があります。
要約すると、単細胞生物はさまざまな洗練されたメカニズムを使用して、細胞からの物質の通過を制御し、内部環境を維持し、多様な水生生息地で生き残ることができます。