Biophysics · 21.01
細胞膜を介する物質輸送
Matter transport through the cell membrane
🧠 脂質二重層lipid bilayer脂質二重層(lipid bilayer)lipid bilayer(脂質二重層)は半透過性障壁として働く。 イオンや極性物質の移動にはチャネル・担体タンパク質が必要である。
脂質二重層を越える経路
脂質二重層lipid bilayer脂質二重層(lipid bilayer)lipid bilayer(脂質二重層)を直接通れる小さな疎水性分子hydrophobic molecule疎水性分子(hydrophobic molecule)hydrophobic molecule(疎水性分子)と、チャネル・担体を要するイオンや極性分子polar molecule極性分子(polar molecule)polar molecule(極性分子)を区別する。受動輸送passive transport受動輸送(passive transport)passive transport(受動輸送)は電気化学勾配electrochemical gradient電気化学勾配(electrochemical gradient)electrochemical gradient(電気化学勾配)に従い、一次能動輸送primary active transport一次能動輸送(primary active transport)primary active transport(一次能動輸送)はATP、二次能動輸送secondary active transport二次能動輸送(secondary active transport)secondary active transport(二次能動輸送)は別の溶質勾配をエネルギー源にする。
受動輸送と能動輸送
受動輸送passive transport受動輸送(passive transport)passive transport(受動輸送)は電気化学勾配electrochemical gradient電気化学勾配(electrochemical gradient)electrochemical gradient(電気化学勾配)に従う。
flowchart TD
A["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='lipid bilayer'>脂質二重層</span>を越える経路"] --> B
B["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='passive transport'>受動輸送</span>と能動輸送"] --> C
C["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='passive transport'>受動輸送</span>は<span class='jp-term jp-term-diagram' title='electrochemical gradient'>電気化学勾配</span>に従う"] --> D
D["担体の飽和と競合"]
担体の飽和と競合
脂質二重層lipid bilayer脂質二重層(lipid bilayer)lipid bilayer(脂質二重層)を直接通れる小分子の受動輸送passive transport受動輸送(passive transport)passive transport(受動輸送)はフィックFickフィック(Fick)Fick(フィック)の第一法則Fick's first law第一法則(Fick's first law)Fick's first law(第一法則)で記述できるが、イオンや極性物質にはチャネル・担体タンパク質が必要である。イオンごとの通りやすさを定量する膜透過性membrane permeability膜透過性(membrane permeability)membrane permeability(膜透過性)を導入すると、濃度勾配と電場electric field電場(electric field)electric field(電場)による受動輸送passive transport受動輸送(passive transport)passive transport(受動輸送)を区別して扱える。
能動輸送はエネルギーを使い勾配に逆らって輸送する。飽和性saturability飽和性(saturability)saturability(飽和性)と競合は担体輸送の特徴で、チャネルを通る単純な拡散とは速度–濃度関係が異なる。
まとめ
- 脂質二重層lipid bilayer脂質二重層(lipid bilayer)lipid bilayer(脂質二重層)は半透過性障壁として働く。イオンや極性物質の移動にはチャネル・担体タンパク質が必要である。
- 受動輸送passive transport受動輸送(passive transport)passive transport(受動輸送)は電気化学勾配electrochemical gradient電気化学勾配(electrochemical gradient)electrochemical gradient(電気化学勾配)に従う。
- 能動輸送はエネルギーを使い勾配に逆らって輸送する。