脳細胞はニューロンの一種、または 神経細胞. 脳細胞にはさまざまな種類があります。 しかし、すべてのニューロンは 細胞、そして神経系を持つ生物のすべての細胞は多くの特徴を共有しています。 実際には、 すべて 細胞は、単細胞細菌であるか人間であるかに関係なく、いくつかの共通の特徴があります。
すべてのセルの本質的な特徴の1つは、 二重原形質膜、と呼ばれる 細胞膜、セル全体を囲みます。 もう一つは、彼らが持っているということです 細胞質 膜の内部に、細胞塊の大部分を形成します。 三つ目は彼らが持っているということです リボソーム、細胞によって作られたすべてのタンパク質を合成するタンパク質のような構造。 4番目はそれらがの形で遺伝物質を含んでいるということです DNA.
前述のように、細胞膜は二重原形質膜で構成されています。 「二重」は、細胞膜も構成されていると言われているという事実から来ています リン脂質二重層、「bi-」は「2」を意味する接頭辞です。 この胆汁膜は、それが時々呼ばれるように、細胞全体を保護することに加えて、いくつかの重要な機能を持っています。
セルの基本
すべての生物は細胞で構成されています。 前述のように、生物が持つ細胞の数は種によって大きく異なり、一部の微生物には単一の細胞しか含まれていません。 いずれにせよ、細胞は、細胞が最小の個々の単位であるという意味で、生命の構成要素です。 代謝、生殖など、生命に関連するすべての特性を誇る生物。
すべての生物はに分けることができます 原核生物 そして 真核生物. Pr* okaryotes*ほぼすべて単細胞であり、惑星に生息する多くの種類の細菌が含まれています。 真核生物 ほとんどすべてが多細胞であり、原核細胞には欠けている多くの特殊な機能を備えた細胞を持っています。
前述のように、すべての細胞には、リボソーム、細胞膜、DNA(デオキシリボ核酸)、細胞質、つまり反応が起こり、粒子が動くことができる細胞内のゲル状の媒体があります。
真核細胞のDNAは核に囲まれており、核はそれ自体のリン脂質二重層に囲まれています。 核膜.
それらはまた含まれています オルガネラ、細胞膜自体のような二重原形質膜によって結合され、特殊な機能を課された構造です。 例えば、 ミトコンドリア 酸素の存在下で細胞内の好気性呼吸を実行する責任があります。
細胞膜
細胞膜を断面で見ると想像すれば、細胞膜の構造を理解するのが最も簡単です。 この視点により、二重層の対向する原形質膜の両方、つまりその間の空間を「見る」ことができます。 それら、および必然的にいくつかによって膜を通って細胞に出入りしなければならない材料 手段。
細胞膜の大部分を構成する個々の分子は、 糖リン脂質、または、より多くの場合、リン脂質のみ。 これらはコンパクトなリン酸塩の「ヘッド」でできています。 親水性 (「水を求める」)そして両側の膜の外側を指して、そしてある長い脂肪酸のペア 疎水性 (「水を恐れる」)そして向かい合う。 この配置は、これらの頭部が一方の側で細胞の外側に面し、もう一方の側で細胞質に面していることを意味します。
トリグリセリド(食餌性脂肪)がグリセロールに結合した脂肪酸で構成されているように、各分子のリン酸塩と脂肪酸はグリセロール領域によって結合されています。 リン酸塩部分は表面に追加の成分を持っていることが多く、他のタンパク質や炭水化物も細胞膜に点在しています。 これらについてはすぐに説明します。
- 内部の脂質層は、細胞膜混合物の唯一の真の二重層です。これは、ここでは、脂質の尾だけで構成される2つの連続した膜セクションがあるためです。 二重層の半分のリン脂質からの1セットの尾、および二重層の残りの半分のリン脂質からの1セットの尾。
脂質二重層機能
脂質二重層の機能の1つは、ほぼ定義上、外部からの脅威から細胞を保護することです。 膜は 半透性、つまり、一部の物質は通過できますが、他の物質は完全に出入りを拒否されます。
水や酸素などの小分子は、膜を通って簡単に拡散する可能性があります。 他の分子、特に電荷(すなわちイオン)を運ぶ分子、 核酸 (DNAまたはその相対的なリボ核酸またはRNA)および糖も通過できますが、これが発生するためには膜輸送タンパク質の助けが必要です。
これらの輸送タンパク質は特殊化されており、バリアを介して特定のタイプの分子のみを羊飼いにするように設計されています。 これはしばしば次の形でエネルギーの入力を必要とします ATP(アデノシン三リン酸). 分子をより強い濃度勾配に逆らって移動させる必要がある場合、通常よりもさらに多くのATPが必要になります。
二重層の追加コンポーネント
細胞膜の非リン脂質分子のほとんどは 膜貫通タンパク質. これらの構造は、二重層の両方の層にまたがっています(したがって「膜貫通」)。 これらの多くは輸送タンパク質であり、場合によっては、遭遇した特定の分子が通過するのに十分な大きさのチャネルを形成します。
他の膜貫通タンパク質には以下が含まれます 受容体、 細胞外の分子による活性化に応答して細胞内部に信号を送る。 酵素、化学反応に参加します。 そして アンカー、細胞外の成分と細胞質内の成分を物理的に結びつけます。
細胞膜輸送
物質を細胞に出し入れする方法がなければ、細胞は急速にエネルギーを使い果たし、代謝老廃物を排出することもできません。 もちろん、どちらのシナリオも人生と両立しません。
膜輸送の有効性は 3つの主な要因:膜の透過性、内側と外側の間の特定の分子の濃度差、および検討中の分子のサイズと電荷(存在する場合)。
受動輸送 (単純拡散)これによって細胞に出入りする分子は、間のギャップを簡単にすり抜けることができるため、後者の2つの要因のみに依存します。 リン脂質. それらは電荷を持たないため、二重層の両側で濃度が同じになるまで、内側または外側に流れる傾向があります。
に 促進拡散、同じ原理が適用されますが、膜タンパク質は、非荷電分子がそれらの濃度勾配を下って膜を通って流れるのに十分なスペースを作成するために必要です。 これらのタンパク質は、「ドアをノックする」分子の単なる存在によって、または新しい分子の到着によって引き起こされるそれらの電圧の変化によって活性化することができます。
に 能動輸送、分子の動きはその濃度または電気化学的勾配に反するため、エネルギーは常に必要です。 ATPは膜貫通輸送タンパク質の最も一般的なエネルギー源ですが、光エネルギーと電気化学的エネルギーも使用できます。
血液脳関門
脳は特別な器官であり、そのため特別に保護されています。 これは、説明されているメカニズムに加えて、脳細胞がの侵入をより厳密に制御する手段を持っていることを意味します 与えられたときに必要なホルモン、水、栄養素の濃度を維持するために不可欠な物質 時間。 このスキームは、 血液脳関門。
これは主に、脳に入る小さな血管が構築される方法のおかげで達成されます。 個人 血管 内皮細胞と呼ばれる細胞は、異常に密集しており、 タイトジャンクション. 特定の条件下でのみ、ほとんどの分子が脳内のこれらの内皮細胞間の通過を許可されます。