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細胞

執筆者:

Alexandra Villa-Forte

, MD, MPH, Cleveland Clinic

最終査読/改訂年月 2017年 10月
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細胞は生体の最小単位と考えられがちですが、1つの細胞は、さらに小さな独自の機能をもった部品がたくさん集まって構成されています。人間の細胞の大きさは様々ですが、いずれも非常に小さなものです。最も大きな細胞である受精卵でさえ、小さくて肉眼で見ることはできません。

細胞は1つひとつ、表面が膜で包まれていますが、この膜は単なる袋ではありません。細胞膜には受容体(レセプター)があり、これによって他の細胞と識別することができます。受容体は、体内でできた物質や体内に取り込まれた薬物にも反応し、反応したものだけを細胞内へ出入りさせます(細胞上の受容体 細胞上の受容体 ほとんどの薬は、飲み込まれたり、注射されたり、吸入されたり、皮膚や舌下粘膜、頬の粘膜などから吸収されたりしたあと、血流に入って全身を循環します。(薬力学の定義も参照のこと。)なかには、必要な部位に直接投与される薬もあります。例えば、点眼薬は眼に直接さします。そして、薬が細胞や組織と相互作用を起こし、そこで意図する効果を発揮します(標的部位)。この相互作用は選択性と呼ばれます。... さらに読む を参照)。受容体で起こる反応は、しばしば細胞の機能を変化させたり、調節したりします。例えば、インスリンと細胞膜の受容体が結合すると、血液中のブドウ糖が(グルコース)細胞内に取り込まれ、その結果、血糖値が適切な値に保たれます。

細胞膜の内側には、主に2つの区画があります。

  • 細胞質

細胞質には、エネルギーの消費や変換を行い、細胞としての機能を担う構造物が含まれています。

は、細胞の遺伝物質と、細胞の分裂や増殖を調節する構造物を含んでいます。

ミトコンドリアはすべての細胞の内部に存在する小さな構造物で、細胞にエネルギーを供給します。

細胞の内部

細胞にはたくさんの種類がありますが、その構成要素はほとんどの細胞で同じです。細胞は細胞質からなり、物質の出入りを調節する働きをもつ細胞膜に包まれています。核には、その細胞の遺伝物質である染色体、リボソームをつくる核小体が含まれています。リボソームにはタンパク質をつくる働きがあり、つくられたタンパク質は膜につつまれ、ゴルジ装置によって細胞の外へ輸送されます。細胞質は液体成分と細胞内小器官からなりますが、細胞内小器官は細胞自身の器官とみなすことができます。小胞体には細胞内で物質を運搬する働きがあります。ミトコンドリアは細胞の活動に必要なエネルギーを生み出します。ライソゾームは細胞に入ってくる粒子を分解する酵素を含んでいます。中心小体は細胞分裂に関係しています。

細胞の内部

体を構成する細胞にはたくさんの種類がありますが、それぞれの細胞は独自の構造と機能をもっています。例えば、次のような種類の細胞があります。

  • 血球

  • 筋肉細胞

  • 皮膚細胞

  • 神経細胞

  • 腺細胞

細胞には、血液中を自由に移動する血球のように互いに結合しないものもあれば、筋肉細胞のように互いにしっかり結合するものもあります。

また、皮膚細胞のようにすばやく分裂と再生を行う細胞もあれば、特定の神経細胞のように異常な状況下でなければ分裂も再生も行わない細胞もあります。

体表面を覆う組織(上皮)

体表面を覆う組織(上皮)

腺細胞をはじめとする一部の細胞は、ホルモンや酵素などの複雑な物質をつくり出すのが主な機能です。例えば、乳房には母乳をつくる細胞、膵臓にはインスリンをつくる細胞、肺粘膜には粘液をつくる細胞、口腔には唾液をつくる細胞があります。物質の生産とは関係のない機能をもつ細胞もあります。例えば、筋細胞は収縮することで動作を可能にします。神経細胞はインパルス(電気信号)の発生と伝導を担い、脳と脊髄の中枢神経系と、それ以外の体の部分との情報伝達を可能にします。

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