物質が細胞膜を通過する仕組み

ご存知のとおり、細胞膜は細胞の重要な構成要素の一つであり、細胞の「保護層」です。細胞膜は、外部物質の細胞への出入りを制御する機能を持っています。細胞膜がなければ、細胞は簡単に損傷を受け、特定の機能を失ってしまいます。では、細胞膜の特徴は何でしょうか?その破壊は細胞の正常な機能にどのような影響を与えるのでしょうか?物質の輸送方法は何ですか?今日はそれを広めましょう。

（a）単純拡散：脂溶性の小分子またはイオンが膜の高濃度側から低濃度側に移動する現象を単純拡散といいます。単純拡散に影響する要因：1. 膜の両側の濃度差、2. 膜の透過性。単純拡散の特徴は、膜タンパク質の助けがなく、細胞自身の代謝エネルギーを消費せず、濃度勾配に沿って進行することです。拡散によって単純に輸送される物質：CO2、O2、N2、NOなどの脂溶性の小分子。

(ii) 促進拡散：水溶性小分子またはイオンが膜タンパク質の助けを借りて膜の高濃度側から低濃度側に移動する輸送方法を指します。促進拡散の種類：（1）キャリア輸送：キャリアタンパク質の助けを借りて達成される促進拡散を指します。キャリア輸送の特性: 1. 特異性、2. 飽和、3. 競合阻害。キャリアによって輸送される物質: 主にグルコースやアミノ酸などの水溶性小分子有機物質。 （２）チャネル輸送：チャネルタンパク質の助けを借りて達成される促進拡散を指す。チャネルの分類：①電位依存性チャネル、②化学依存性チャネル、③機械依存性チャネル。チャネル輸送によって輸送される物質: 主に Na+ や K+ などの無機塩イオン。促進拡散に影響を与える要因: 1. 膜の両側の濃度差または電位差。2. キャリアの数とチャネルの機能状態。促進輸送の特徴: 膜タンパク質の助けを必要とし、細胞自身の代謝エネルギーを消費せず、濃度勾配に沿って進行します。

（iii）能動輸送：細胞膜上の生物ポンプの作用により、細胞自体のエネルギー消費を通じて、膜の低濃度側から高濃度側へ物質を輸送することを指す。能動輸送によって輸送される物質：主にNa+、K+、Ca2+などのイオン性物質。能動輸送の特徴: 生物学的ポンプの作用を必要とし、細胞自身の代謝エネルギーを消化し、濃度勾配に逆らって進みます。能動輸送に影響を与える要因：1. 生物ポンプの機能状態、2. 細胞の代謝レベル

(IV) エキソサイトーシスとエンドサイトーシス：細胞内から細胞外への高分子の移動をエキソサイトーシスと呼びます。細胞の外側から内側への高分子の移動はエンドサイトーシスと呼ばれます。細胞内外に輸送される物質: 伝達物質、ホルモン、消化酵素、細菌、壊死組織片、老化した赤血球などの高分子。エキソサイトーシスとエンドサイトーシスの特徴: 細胞膜の移動を必要とし、細胞自身の代謝エネルギーを消費します。