𝚖𝚘𝚟𝚎 𝚏𝚛𝚎𝚎

『カラダの動きを自由に』をテーマにした考察ブログ 。

細胞

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どんな生物でも「構造」に応じた「機能」を持ち合わせる
構造-機能を対比させることが生物学を学ぶ上で重要である

 

 

『目次』

  • 細胞
  • 組織
  • 器官
  • 器官系
  • まとめ
  • YouTube

 

 

『細胞』

生命活動を営んでいる最小単位

身体の細胞は200種類以上あり形や大きさはバラバラですそのため基本となる構造や機能をおさえるのが大事になる

 

【種類】
人体は真核細胞で多細胞であり約60兆個が集まっている

◾︎核による分類                   
  原核細胞 : 核を持たない細胞
  真核細胞 : 核を持つ細胞

◾︎数による分類                   
  単細胞 : 単独で活動する細胞
  多細胞 : 共同で活動する細胞

 

【構造】
作業の分担をするため単細胞を取り込んだ構造をしている

◾︎核 タンパク質の設計図を保管

◾︎細胞膜 内部環境を維持させる

◾︎細胞質 代謝をおこなう
  1)細胞質基質 物質の運搬と細胞を形づくる
    ↪︎液体 : 水に溶け込んだ物質を運搬する
    ↪︎線維 : 細胞の形を保持している
   2)細胞小器官 各単細胞をまとめた呼び名
    ↪︎ミトコンドリア : Energieの産生

    ↪︎リボソーム : タンパク質の合成

    ↪︎粗面小胞体: タンパク質の輸送
    ↪︎滑面小胞体 : 脂質の合成とCaの貯蔵
    ↪︎ゴルジ体 : タンパク質と脂質の輸送
    ↪︎リソソーム : 不要物の処理(加水分解酵素で処理)

    ↪︎中心体 : 細胞分裂のサポート

 

核にあるタンパク質のレシピをもとに

リボソームがタンパク質を合成する

それを粗面小胞体がゴルジ体に輸送して

ゴルジ体はさらに加工したのち体外に排出

※タンパク質の設計図=アミノ酸の配列情報

 

 

【代謝】
人体は代謝によりEnergieをATPに蓄えつつ必要な分を消費する

◾︎代謝とは物質とEnergieのやりとり
 1)同化 : 簡単な物質を複雑な物質へ合成しEnergieを吸収
 2)異化 : 複雑な物質を簡単な物質へ分解しEnergieを放出
   ↪︎呼吸 : 酸素を使い有機物を分解しATPを産生する
   ↪︎発酵 : 酸素を使わず有機物を分解しATPを生産する

◾︎ ATPの補充                 
 EnergieをATPに同化させ直して体内で一定量を保つ
 式 : 有機物 + O2 → CO2 + H2O + ATP
   有機物は主に3大栄養素(糖質,脂質,タンパク質)

◾︎ Energieの産生   
 ATPを異化することでEnergieを使う
 式 : ATP ⇒ ADP + リン酸 + Energie

 

【機能】

æ ¸

核膜 RNAやリボソームetcが出入りする

   細胞分裂のときに一時的に消滅

核小体 リボソームを合成

染色質 DNAとタンパク質

    細胞分裂のときに染色体となる

DNA タンパク質の設計図を保管

塩基はA、T、G、C、の4種類の形がある

相補性:決められた塩基本の組み合わせ→AーT、GーC

組み合わせを変えながら水素結合し二重鎖をつくる

糖はデオキシリボース

Pー糖ー塩基(A)   (T)塩基ー糖ーP

Pー糖ー塩基(G)   (C)塩基ー糖ーP

:         :

:         :    

:         :    

 

RNA 遺伝情報を発現させる

塩基はA、U、G、C、の4種類の形がある

相補性:決められた塩基本の組み合わせ→AーU、GーC

組み合わせを変えながら一本鎖をつくる

糖はデオキシリボース

Pー糖ー塩基(A) 

Pー糖ー塩基(U)

Pー糖ー塩基(G) 

Pー糖ー塩基(C)

:     

:    

: 

 

mRNAとはDNAのコピー

転写とはDNAをmRNAにうつしとるプロセス

DNAの二重螺旋がほどけ酵素が塩基配列を写しとりmRNAをつくる

タンパク質はアミノ酸のあつまり

mRNA + リボソーム = タンパク質

翻訳とはmRNAがタンパク質になるプロセス

mRNAの塩基配列は3個で1組の暗号(コドン)をつくりそれが1種のアミノ酸を指定している

tRNAがコドンの対になる塩基(アンチコドン)があり指定されたアミノ酸1種類を運搬しmRNAに結合する位置に持っていく

アミノ酸の配列で出来上がるタンパク質の種類がかわってしまうから

アミノ酸は20種類=tRNAも20種類

 

セントラルドグマ(遺伝子の発現)とDNAからタンパク質が機能を発揮するまでのプロセス

 


代謝を使い分裂と分化を行い各細胞はマトリックスで繋がる

◾︎分裂と分化
  細胞には有効期限があり古い細胞を新しい細胞へ更新が必要
  分裂 : 細胞の数を増やす
  分化 : 細胞に役割を持たせる

◾︎マトリックス          
  細胞が自らつくり出して各細胞と繋がりあう

◾︎更新周期
 器官     周期                
 脳      早い細胞は1ヶ月で約40%遅い細胞は約1年
 胃の粘膜   約3日で全て入れ替わる。
 腸の微絨毛  約1日で全て入れ替わる。
 肝臓     早い細胞は1ヶ月で約96%遅い細胞は約1年
 腎臓     早い細胞は1ヶ月で約90%遅い細胞は約1年
 筋肉     早い細胞は1ヶ月で約60%遅い細胞は約200日
 血液     4.5~5.0リットルの血液は100~120日間
 骨      幼児期は約1年半
        成長期は約2年未満
        成人は約2年半70歳以上は約3年
 皮膚     10歳代で約 20日周期
        20歳代で約 28日周期
        30歳代で約 40日周期
        40歳代で約 55日周期
        50歳代で約 75日周期
        60歳代で約100日周期

 

【腫瘍】                    
構造と機能から逸脱した細胞

◾︎3つの逸脱
  1)自律性増殖 勝手に増殖を続け止まらない
  2)浸潤と転移 身体中を移動し新たに悪性を作り出す
  3)悪液質   栄養を奪ってしまい正常細胞が衰退する

◾︎種類
【良性】自律性増殖を起こす腫瘍
【悪性】自律性増殖、浸潤と転移、悪液質を起こす腫瘍
 ↪︎癌腫 : 上皮組織由来
 ↪︎肉腫 : 非上皮組織由来

 

 

『組織』

形や機能が似た細胞同士のあつまり

【種類】 
上皮組織 体の内外を覆う組織

細胞が生成した物質を外に出せるため各細胞は密集する

基底膜のうえで細胞が密接してできている

結合組織 細胞同士の間をうめる組織

細胞が生成した物質が内に溜まり各細胞は離れていく
筋組織  身体を動かす組織

神経組織 情報を伝える組織

 

上皮組織 (皮膚、粘膜、分泌腺など)

 

結合組織 (筋膜、)

 

『器官』

4つの組織が組み合わさり機能した仕組み

【種類】 
皮膚、髪、羽毛、鱗、爪、皮膚腺と生成物(汗、粘液)
骨格筋、平滑筋、心筋、骨、軟骨
食道、胃、小腸、 大腸 、肝臓、膵臓、胆嚢
心臓、動脈、静脈、毛細血管、リンパ管
鼻、喉、気管、肺
腎臓、輸尿管、膀胱、尿道
脳、脊髄、脳神経、脊髄神経
視床下部、下垂体、副甲状腺、副腎、膵臓、
卵巣、精巣

 

 

『器官系』

各器官が繋がり機能する仕組み

【種類】  
外皮系    外界の情報を伝える
筋骨格系   体を支えて動かす
消化器官系  食べ物を消化、吸収、排泄する
循環器官系  血液を循環させる
呼吸器官系  酸素を取り込み二酸化炭素を吐き出す
泌尿器官系  血液をろ過し不要物を排泄する
神経系    体の情報を素早く伝達する
内分泌系   体の情報を持続的に伝達する
生殖器官系  生殖活動を行う

 

 

『まとめ』

細胞があつまり個体として活動している

人体は真核細胞であり多細胞である。
そのため分裂と分化をしてマトリックスで繋がり
細胞→組織→器官→器官系→個体へと姿を変える
これらの生命活動を営むため代謝を繰り返しおこなう

 

【考察】

代謝へのアプローチは新たな細胞の更新を促す

代謝へのアプローチとはEnergieの摂取と消費のコントロール
Energieの摂取は、食事へのアプローチ
Energieの消費は、運動へのアプローチ

 

 

『YouTube』

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