はい、こんにちは!ねこ太です。
本日はですね‥輸送体の種類と機能について、一緒に勉強していきましょう。
前回のレッスンのおさらい
前回のレッスンの内容を簡単に想起していきましょう!
細胞膜はリン脂質二重層できていて、リン脂質同士の隙間に『タンパク質の部分』があります。
どちらもプカプカ浮いているような形で位置を変えており、この事を『流動モザイクモデル』といいまいたね。
また、このタンパク質部分は‥電解質などの物質を通過させる働きをしており、それを『輸送体』と呼びます。
輸送体の種類と働き
そしてこのタンパク質の部分は、水とか電解とかですねとかアミノ酸など‥電気的な性質を持ったものを通します。
この輸送体について、どんな種類があるのかというと‥以下の3種類あります。
では、1つ1つ‥どんなものなのか、見ていきましょう!
輸送体①チャネル
一つは‥チャネルです。
これは、テレビのチャンネルと同じ単語です。
チャンネルを合わせるとは‥周波数をテレビ局と合わせて繋ぐことで、テレビに映像や音を流すわけです。
つまり、チャンネル・チャネルとは『経路』という意味があるわけですね。
このチャネルはどういった機能をもっているかというと‥。
濃度勾配による輸送をする経路なんですね。
濃度勾配とは‥濃いものとか、薄いものがありますが、細胞膜を隔てて‥中と外の差を意味します。
この勾配ってのは、厳密には『傾斜』の事を言います。
濃度に差があれば‥自然と濃度を一定にしようとする働きが、自然界にはあるわけです。
なので、濃い液体と薄い液体があれば‥
薄い液体は、濃い液体を薄めようとする働きがありますので、水が濃い液体に移動しようとするわけです。
逆に、濃い液体は、薄い液体を濃くしようとする働きがあるので、粒子を薄い液体に送ろうします。
こんな働きがあるわけですね。
ちなみに‥これは自然界の働き(性質)なので‥エネルギーを使いません。
このエネルギーを使わない輸送を『受動輸送』と言います。
実際に、このチャネルがどういったものが運ぶというと‥水とか一部の電解質を運びます。
輸送体②担体(たんたい)
二つ目は、担体と言われるものです。
担体の『担』は「かつぐ」という言葉です。
どういったものかというと、図にあるように‥穴に結合すると、ストーンと落ちるような仕掛けをイメージしましょう。
確かに‥担がれて‥落とされるみたいだね。
そう言われると‥ちょっと可哀そうな感じがするね‥
穴にぴったりハマれば落ちるだけですので‥これもエネルギーを使わない受動輸送となります。
実際に単体が通すものとしては、アミノ酸などがあります。
輸送体③ポンプ
最後、三つ目はポンプです。
ポンプのイメージそのままです。これは始めに言っておくと、エネルギーを使った輸送になります。
図にある石油ポンプは、自分の手でシュポシュポってやってエネルギーを使ってますよね。
なので‥能動的なわけです。
さっきの受動輸送に対して能動輸送といいます。
有名なポンプとしては‥『ナトリウム-カリウムポンプ』というのがあります。
応用学習(ナトリウム-カリウムポンプ)
ちょっと難しいんですけどもぜひねこの『ナトリウム-カリウムポンプ』は少し知っておいて損はありませんので、ここでちょっと触れておきたいと思います。
このナトリウムカリウムポンプどういったものかっていうと‥エネルギーを使って、『ナトリウム』と『カリウム』を交換して入れ替える輸送体です。
もう少し厳密に言うと‥
細胞膜にある『ナトリウム-カリウムポンプ』は細胞内にある『ナトリウム』3個を外に出して、代わりに『カリウム』2個を細胞内に入れます。
『ナトリウム』3個に対して、『カリウム』は2個って、何だかアンバランス‥。
ナトリウムもカリウムも水の中ではイオンとして存在していますが‥『Na+』『K+』というように電気的には同じ『1+』という1価の陽イオンです。
3個出したら3個入れればいいのですが、実際には2個なんですね。
なので、細胞の中と外で電気的な差が生まれてしまいます。
どうなるかといと‥細胞の外がプラス、細胞の中がマイナスの電気を帯びるようになります。
このことを『分極』といいます。
これによって、筋肉が収縮する‥よく出てくるのは‥心臓で心電図とか‥そういったことを理解するのに役に立ったりします。
なので、ここでは‥「細胞は普通の状態として分極してるんだな~」くらいに、頭の片隅に入れておけば十分です。
また、細胞の中と外でねイオンがどういう組成になってるかっていうのを見てみましょう。
そうすると‥細胞内液はやっぱりカリウムイオンが圧倒的に多いんですよね。
逆にナトリウムイオンはかなり少なくなってます。
そして、細胞外液はナトリウムイオンが圧倒的に多くて、カリウムは少ないわけです。
これは‥『ナトリウム-カリウムポンプ』が関与しているからですね。
この事は、国家試験でも問われますので、関連させながら一緒に覚えちゃいましょう♪
では、本日のレッスンも終わりにしたいと思います。
お疲れさまでした!
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