カラー図解 人体の細胞生物学

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序章 細胞とは何か
あらゆる生物は細胞からできている
1個の細胞から高度な生物体が生じた
均質な細胞が集まって組織を作る
人体は細胞が生きるための内部環境を整える
細胞は膜で区切られた小器官と細胞骨格を含む

第1章 細胞はどのようにして生きているか
1.1 細胞の膜系
生体膜は脂質と蛋白質からなる
脂質二重層は流動性と方向性を保っている
膜の機能のほとんどは膜蛋白質が担っている
細胞膜の内側は細胞皮層、外側は糖衣が覆っている
細胞膜を通過する物質は単純拡散するものと輸送蛋白を介するものがある
一次性能動輸送を行うポンプはATPによって駆動される
単輸送体は促進拡散を行い、共役輸送体は二次性能動輸送を担う
チャネルはイオンを選択的に通過させ膜電位を変える
1.2 エネルギーと生体物質の代謝
異化によって放出されたエネルギーはATPに蓄えられる
解糖系は酸素がなくても進行し、正味2分子のATPを獲得する
グリコーゲンの合成・分解はホルモンによって制御されている
クエン酸回路は燃料分子から電子を受け取り、電子伝達系に渡す
酸化的リン酸化により大部分のATPが産生される
アミノ酸はアミノ基と炭素骨格に分けて代謝される
過剰なエネルギーは中性脂肪として脂肪細胞に貯蔵される
空腹時には脂肪酸がエネルギー源として利用される
ヌクレオチドは体内で新たに合成される
酵素活性は細胞の需要に応じて調節される
1.3 遺伝情報の発現と継承
DNAは2本の長いヌクレオチド鎖であり、折りたたまれて核内に収まる
DNAから蛋白質へ(1)RNA
DNAから蛋白質へ(2)転写
DNAから蛋白質へ(3)翻訳
ポリペプチド鎖は複雑な立体構造をとることで、蛋白質となる
蛋白質の機能を規定する単位をドメインという
細胞周期が正しい順番で進行するようチェック機構が存在する
DNAは親鎖を鋳型として半保存的に複製される
除去修復と組換え修復により、ゲノムは安定に維持される
SNPをマーカーとして遺伝的背景を知ることができる
DNAの大部分は非コード領域が占める
有糸分裂により、同じ染色分体が娘細胞に分配される

第2章 細胞は人体のために何をしているか
2.1 上皮輸送
上皮細胞は隙間のないシートを作り、間質液と外界を隔てている
上皮細胞は電解質輸送を行い、体内のイオン環境の恒常性を保っている
水は浸透圧に従って上皮を通過する
上皮細胞は糖・アミノ酸・その他の有機物の輸送体を備えている
2.2 細胞の興奮
神経系はニューロンとグリア細胞で構成される
神経線維はグリア細胞に包まれている
ニューロンは活動電位を発生する
電位依存性イオンチャネルの開閉が活動電位を形づくる
神経の興奮は軸索を通って伝えられる
細胞の興奮はシナプスを介して次の細胞に伝えられる
神経伝達物質が受容体に結合すると、膜電位が変化する
シナプス伝達は様々な機構によって修飾され、細胞の興奮性を調節する
筋細胞は電気的興奮により収縮する
感覚器は外界からの刺激を活動電位に変換し中枢へ送る
2.3 細胞骨格
細胞骨格は細胞の形を維持するとともに、細胞運動を行う
微小管は常に伸長と...