細胞内の物質と膜の輸送
最後に見直したもの： 19.10.2021
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物質は細胞内を循環し、膜に詰め込まれる（「容器内の細胞内容物の動き」）。物質の選別およびそれらの動きは、特別な受容体タンパク質のゴルジ複合体の膜における存在に関連する。原形質膜（細胞膜腔）を含む、膜を通した輸送は、生存細胞の最も重要な機能の1つである。輸送にはパッシブとアクティブの2種類があります。受動輸送はエネルギーコストを必要とせず、能動輸送は揮発性である。
電荷を持たない分子の受動輸送は、拡散による濃度勾配によって行われる。荷電物質の輸送は、細胞壁の表面上の電位差に依存する。原則的に、内部細胞質膜表面は負電荷を有し、これは正に荷電したイオンの細胞への浸透を促進する。
これらの物質が高濃度にある領域から低濃度の領域へのイオンまたは分子の移行は、拡散と呼ばれる。膜に組み込まれた特定の輸送タンパク質は、それを介して小分子を運ぶ。各輸送タンパク質は、1つのクラスの分子または1つの化合物のみの輸送を担う。膜貫通タンパク質は、担体であるか、または「チャネル」を形成する。非荷電物質が脂質分子間を通過するとき、またはチャネルを形成する細胞膜タンパク質を通過するとき、拡散は中立であり得る。「軽い」拡散は、物質に結合し、それを膜を介して運ぶ特異的なキャリアタンパク質の関与によって起こる。「光」拡散は、中性拡散よりも速く進行する。
活性輸送は、担体タンパク質によって行われる。この場合、ATPの加水分解ならびに膜の異なる表面上の異なる電位（電荷）のためにエネルギーが消費される。活性輸送は濃度勾配に対して起こる。膜電位は、ナトリウム - カリウムポンプを用いて細胞膜腔上で維持される。このポンプは、濃度勾配に対してK +イオンを細胞内に送り、細胞外空間へのNa +イオンはATPアーゼ酵素である。ATPaseのために、Na +イオンは膜を通って輸送され、細胞外環境に放出され、K +イオンは細胞内で輸送される。ATPアーゼはまた、アミノ酸および糖の能動輸送を担う。