細胞の内部には様々な基本構造がある。細胞の形は千差万別だが、多くの細胞で基本的な構造は共通している。
核ー遺伝情報がつめこまれた司令塔
細胞の中で最も目立つ構造が、直径1000分の数ミリメートルほどの、核である。核には「核膜」という二重の膜でおおわれている。核膜には「核膜孔」という穴が開いており、ここを通して核の内外を様々な物質が出入りする。核の中には遺伝子情報が詰め込まれている。遺伝子の実体は「DNA」という長いひも状の分子だ。細胞では、この遺伝子の情報を元に様々な種類のタンパク質が作られる。タンパク質は化学反応を行う「酵素」として働いたり、細胞間で情報をやり取りする「ホルモン」となったりと、生物に取って欠かすことのできないものだ。このように重要なタンパク質の合成を支配するのがDNAであり、それをおさめているのが核だ。まさに細胞の司令塔なのである。また、核の中には「核小体」と呼ばれる部分がある。ここではタンパク質を作るための装置(リボソーム)の部品がさかんに合成されている。
小胞体ーゴルジ体へのタンパク質輸送装置
核の周りには核膜とつながった「小胞体」がある。小胞体は膜に包まれた平べったい層状の構造をしており、これらが何層にも重なっている。小胞体は様々な役割を担っているが、その一つがタンパク質をゴルジ体(細胞の中の郵便局的な役割)へ送ることである。小胞体の表面には、タンパク質の合成装置であるリボソームが無数に散らばっている。小胞体の表面のリボソームで合成されるタンパク質はいずれも、採取敵意は細胞膜などの膜に埋め込まれたり、あるいは細胞の外に出て働くタンパク質である。さて、小胞体の表面のリボソームで合成されるタンパク質は、小胞体の膜にある通路を通って、小胞体内部の空間に取り込まれる。小胞体はタンパク質を集め、膜がくびれてできる「輸送小胞」という小さな袋の中にタンパク質をつめこむ。こうしてできた輸送小胞は小胞体からはなれて、ゴルジ体へと向かう。
ゴルジ体 ータンパク質の流通センター
ゴルジ体は小胞と同じように、膜に囲まれた平べったい層状の形をしている。小胞体から輸送小胞がゴルジ体へ向かうと、輸送小胞はゴルジ体と融合し、輸送小胞に含まれていたタンパク質がゴルジ体の中に運び込まれる。 これらのタンパク質はもう一度小さな袋に包まれる。この小胞は細胞膜へと運ばれ、細胞膜と融合する。すると内部のタンパク質が細胞膜へと運ばれ、細胞膜と融合する。すると内部のタンパク質が細胞外へと放出される。放出されたタンパク質は種ついに応じてコラーゲンになったり、軟骨になったりする。ゴルジ体では、タンパク質に「糖鎖」という物質をくっつけて様々な機能を持たせる「糖鎖修飾」という工程も行われる。
細胞膜ー細胞の外と内を分け、物質や信号をやり取りする
細胞膜は、細胞の内と外を分ける膜である。ただしその役割はそれだけではない。細胞内から細胞外へ、あるいは細胞外から細胞内へと、様々な物質の出入りを管理する場所でもあるのだ。物質が無秩序に出入りしたのでは、細胞は生きていけない。逆に全ての物質の通過を妨げたとしても、やはり 細胞は生きていけない。そこで、細胞膜には、特定の物質を通過させるための装置が埋め込まれている。例えば「イオンチャネル」は膜を貫くトンネルのような構造を持つタンパク質である。刺激に応じで開閉し、特定のイオンがチャネルの内部を通過する。イオンは、タンパク質を活性化したり、細胞内外の電気的な釣り合いを変化させたりと、様々な働きを持つ。また、細胞内の細胞骨格と結合して細胞の形を保つタンパク質や 隣の細胞との接着を助けるタンパク質などもある。「輸送体」は膜を通過させたい物質と結合し、自らの構造を変化させることによって、物質を通過させる。そして「受容体」は、信号伝達物質と結合することで外部からの信号を受け取って、その信号を細胞内部に伝える。
核ー遺伝情報がつめこまれた司令塔
細胞の中で最も目立つ構造が、直径1000分の数ミリメートルほどの、核である。核には「核膜」という二重の膜でおおわれている。核膜には「核膜孔」という穴が開いており、ここを通して核の内外を様々な物質が出入りする。核の中には遺伝子情報が詰め込まれている。遺伝子の実体は「DNA」という長いひも状の分子だ。細胞では、この遺伝子の情報を元に様々な種類のタンパク質が作られる。タンパク質は化学反応を行う「酵素」として働いたり、細胞間で情報をやり取りする「ホルモン」となったりと、生物に取って欠かすことのできないものだ。このように重要なタンパク質の合成を支配するのがDNAであり、それをおさめているのが核だ。まさに細胞の司令塔なのである。また、核の中には「核小体」と呼ばれる部分がある。ここではタンパク質を作るための装置(リボソーム)の部品がさかんに合成されている。
小胞体ーゴルジ体へのタンパク質輸送装置
核の周りには核膜とつながった「小胞体」がある。小胞体は膜に包まれた平べったい層状の構造をしており、これらが何層にも重なっている。小胞体は様々な役割を担っているが、その一つがタンパク質をゴルジ体(細胞の中の郵便局的な役割)へ送ることである。小胞体の表面には、タンパク質の合成装置であるリボソームが無数に散らばっている。小胞体の表面のリボソームで合成されるタンパク質はいずれも、採取敵意は細胞膜などの膜に埋め込まれたり、あるいは細胞の外に出て働くタンパク質である。さて、小胞体の表面のリボソームで合成されるタンパク質は、小胞体の膜にある通路を通って、小胞体内部の空間に取り込まれる。小胞体はタンパク質を集め、膜がくびれてできる「輸送小胞」という小さな袋の中にタンパク質をつめこむ。こうしてできた輸送小胞は小胞体からはなれて、ゴルジ体へと向かう。
ゴルジ体 ータンパク質の流通センター
ゴルジ体は小胞と同じように、膜に囲まれた平べったい層状の形をしている。小胞体から輸送小胞がゴルジ体へ向かうと、輸送小胞はゴルジ体と融合し、輸送小胞に含まれていたタンパク質がゴルジ体の中に運び込まれる。 これらのタンパク質はもう一度小さな袋に包まれる。この小胞は細胞膜へと運ばれ、細胞膜と融合する。すると内部のタンパク質が細胞膜へと運ばれ、細胞膜と融合する。すると内部のタンパク質が細胞外へと放出される。放出されたタンパク質は種ついに応じてコラーゲンになったり、軟骨になったりする。ゴルジ体では、タンパク質に「糖鎖」という物質をくっつけて様々な機能を持たせる「糖鎖修飾」という工程も行われる。
細胞膜ー細胞の外と内を分け、物質や信号をやり取りする
細胞膜は、細胞の内と外を分ける膜である。ただしその役割はそれだけではない。細胞内から細胞外へ、あるいは細胞外から細胞内へと、様々な物質の出入りを管理する場所でもあるのだ。物質が無秩序に出入りしたのでは、細胞は生きていけない。逆に全ての物質の通過を妨げたとしても、やはり 細胞は生きていけない。そこで、細胞膜には、特定の物質を通過させるための装置が埋め込まれている。例えば「イオンチャネル」は膜を貫くトンネルのような構造を持つタンパク質である。刺激に応じで開閉し、特定のイオンがチャネルの内部を通過する。イオンは、タンパク質を活性化したり、細胞内外の電気的な釣り合いを変化させたりと、様々な働きを持つ。また、細胞内の細胞骨格と結合して細胞の形を保つタンパク質や 隣の細胞との接着を助けるタンパク質などもある。「輸送体」は膜を通過させたい物質と結合し、自らの構造を変化させることによって、物質を通過させる。そして「受容体」は、信号伝達物質と結合することで外部からの信号を受け取って、その信号を細胞内部に伝える。
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