解剖生理学 I

細胞は生命の基礎であり、生物の基本的な構造単位である。 水やアミノ酸のような分子は生きていませんが、細胞は生きています! すべての生命は、ある種の細胞から構成されている。

生命システムの特徴の1つは、恒常性、すなわち比較的一定の内部状態を維持する能力である。

このセクションでは、細胞およびそれを機能させるすべての部品について学びます。 また、細胞を取り囲み、その内部環境を外部環境から分離する構造である細胞膜に焦点を当てます。 細胞膜は、細胞に出入りするものを制御する、重要な構成要素です。 また、このセクションでは、細胞がどのように繁殖して恒常性を維持するかについても説明します。

1. すべての既知の生物は、1つまたは複数の細胞で構成されている。

現代の細胞理論家は、生命に不可欠なすべての機能は細胞内で発生し、細胞分裂の際に、細胞は細胞機能を実施および制御するために必要な情報を含み、次の世代に伝達すると主張している。

1. 細胞を取り囲み保護する細胞膜
2. イオン、タンパク質、小器官を含む細胞の水っぽい内部である細胞質
3. 細胞が生き、成長し、再生するために必要なすべての活動を行う小器官

体の中で、組織は小器官と組織の間のレベルを表し、組織は細胞膜から構成されています。 小器官は特殊な高分子で構成され、組織は特殊な細胞の集合体である。 脳、腎臓、肝臓、筋肉、肺などの組織は、それぞれを構成する細胞の構造と機能によって異なっている。 このように、各組織を構成する細胞は、その形状、大きさ、内部構造が異なり、組織内での特定の生理的機能を可能にしています。解剖学と生理学を学ぶ上で、心に留めておくべき重要な概念の1つは、構造が機能を決定することです。 細胞の形を見ると、その機能を知る手がかりになります。

下の細胞を観察し、その形がどのようにその役割に必要であるかを考えてみてください。

オルガネラ

各細胞プロセスは、細胞内の特定の場所で実行され、しばしばオルガネラの中または周りに位置しています。 オルガネラは、高分子と細胞の間にある組織のレベルだと考えてください。 オルガネラは、細胞内で特殊な仕事を行い、複製、エネルギー生産、タンパク質合成、食物および廃棄物の処理などの機能を局在化させている。 さまざまな細胞は、構造的にだけでなく、小器官の配置や数が異なるため、体内で見られる何百もの細胞の種類が生じる。

このセクションの焦点は、細胞の小器官、それらが互いにどう作用し、細胞内の輸送、成長および分裂時にどう機能するかを理解することである。 細胞が維持する制御された化学環境と、それが実行できる化学反応の種類にどのような制限を与えているかについて学びます。 この背景は、細胞がどのようにグルコースからエネルギーを放出し、タンパク質を作り、折り畳み、成長と細胞分裂を行うのかといった重要なプロセスを理解するのに不可欠である

街と街の中のさまざまな仕事を思い浮かべてみてください。 細胞も同様で、それぞれの小器官が特定の目的を果たしている。 街路や橋のように、細胞に形と構造を与えることを仕事とする小器官がある。 これらのタンパク質が豊富な小器官には、中間フィラメント、微小管、マイクロフィラメントが含まれます。 これらの中には、実際に細胞内で他の小器官を動かしたり、細胞の形を変えたりするものもある。 筋肉細胞が収縮したり短縮したりするのは、アクチンとミオシンというタンパク質で構成されるマイクロフィラメントによって行われる。 微小管からなる特殊な小器官のひとつは、核の近くにある中心体という部位にあります。 中心体には、中心核と呼ばれる一対の微小管の束があります。 中心体は、有糸分裂と呼ばれる細胞の複製時に、染色体を細胞の反対側の端に移動させるので重要である。 神経細胞には中心窩がなく、複製ができない。

他の小器官は、細胞が必要とするタンパク質を合成するのを助ける。 これらのタンパク質工場はリボソームと呼ばれています。 リボソームは細胞内に散在しているか、小胞体またはERと呼ばれる膜チャネル系に付着していることがあります。 ERにリボソームが付着している場合、粗面小胞体と呼ばれます（リボソームのために粗い、あるいは粒状の外観を呈しています）。 ERにリボソームがない場合は平滑小胞体と呼ばれ、脂質の合成や毒素の貯蔵に機能している。 タンパク質が製造される際には、特定の形に折り畳まれなければ機能しない。 多くの場合、さらに炭水化物の側鎖を付けなければならない。 タンパク質は粗面小胞体で処理される。 いったん形成されると、それは細胞の分配工場であるゴルジ装置に入る。 ゴルジ体はタンパク質の処理を完了し、目的地に輸送するために小胞にパッケージする。 一部のタンパク質は細胞膜で必要とされ、小胞はそれらが膜に到達するのを確認する。 ゴルジ体はまた、ライソゾームと呼ばれる特殊な小胞を作ります。 ライソゾームは、細胞のゴミムシです。 細胞の残骸や老廃物を取り込み、破壊する。 ライソゾームには非常に強力な加水分解酵素が含まれており、これを利用する。 酵素がライソゾームにとどまっていることが非常に重要であり、さもなければ細胞を破壊してしまうだろう。 この小器官が細胞のATPまたはエネルギーを生成する。 ミトコンドリアはミトコンドリアDNA（mDNA）と呼ばれる独自のDNAも持っており、複製することができます。

最後に、細胞の制御装置があります。 これは核である。 すべての細胞が核を持っているわけではなく、無核と呼ばれる。 赤血球の画像を見ると、細胞の中央に白い点がありますが、これが核のあった場所です。 核は成熟すると排出される。 核が2つ以上ある細胞もあり、多核と呼ばれています。 骨格筋の細胞は非常に大きな細胞で、多核性である。 核の中には、細胞のDNAと核小体が入っています。 核小体は、リボソームを作る小器官である。 DNAは、あなたの遺伝暗号です。 あなたの体内のあらゆるタンパク質を作るための命令が書かれた遺伝子が含まれています。 核は、核膜孔と呼ばれる小さな穴のある独自の膜に囲まれています。 この膜は核膜または核外包と呼ばれます。

下の対話型ダイアグラムは、真核細胞の図面を示しています。 リスト内の細胞の構成要素は、生きている細胞内のこれらと同じ構造を強調する画像にリンクしています

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