小胞の主な機能

小胞は細胞の一部で、さまざまな異なる機能を担っています。 小胞の機能は小器官であり、それを構成する小さな密閉された袋は、細胞内の物質をある細胞から別の細胞へ輸送したり、貯蔵したりすることができます。 小胞には脂質二重層があり、これが小胞の内容物を細胞質およびその内容物から分離しています。

小胞は液体または気体の形で、多くの異なる化合物を保持することができます。 小胞の機能には、ホルモンの分泌、消耗した細胞部品の分解、浮力の調節などがあります。

小胞は、古細菌、バクテリア、植物や動物の細胞など、さまざまな種類の細胞に見られます。

動植物細胞が持つ小胞の形態には、液胞、輸送小胞、リソゾーム、分泌小胞などがあります。

脂質小胞の画像。 写真 Nanolane via Wikimedia Commons, Public Domain

Vacuoles

植物のほとんどすべての細胞に液胞があり、菌類や原生生物にも液胞が存在します。 液胞にはタンパク質、酵素、アミノ酸、イオン、糖類などが含まれています。 また、液胞は老廃物の処理にも重要である。 老廃物は液胞に包まれ、消化され、構成要素に分解され、再利用できるようになる。 液胞の外側にある膜は「トノプラスト」と呼ばれ、植物が液圧を維持するために重要な役割を担っている。

トノプラストはまた、細胞質内のイオン濃度の調節を助け、細胞のpHを変化させるのにも役立っている。 液胞は、老廃物を分解する酵素を活性化するために低いpHを必要とする。 老廃物が分解されるまで、細胞の他の部分に害を与える可能性があるため、液胞は細胞の他の部分をダメージから守っているのです。 細胞内に存在する液胞の数や大きさは、細胞の必要性によって異なる。 動物の液胞は、細胞の大きな動きであるエンドサイトーシスとエキソサイトーシスで役割を果たすため、頻繁に数が多くなります。

収縮液胞は、細胞内の水とイオンの量を調整するのに役立つ液胞のサブタイプです。

輸送小胞

小胞は物質の輸送に不可欠な部分である。 小胞はしばしば細胞内のある部分から別の部分に物質を輸送し、これを細胞内輸送と呼んでいる。 例として、タンパク質は小胞体で作られる間、小胞に拾われてゴルジ体またはゴルジ装置に移動します。 輸送小胞がゴルジ体内部に到達すると、小胞が運ぶタンパク質は修飾され、細胞内の必要な部位に送り出される。 ある種の酵素はリソゾームに運ばれ、他の小胞は細胞膜に融合して膜にタンパク質を運ぶことになる。

分泌小胞

分泌小胞はゴルジ装置内で作られる。 これらの分泌小胞は、細胞外マトリックスが構成されている炭水化物やタンパク質など、分泌される必要のある化合物を運んでいる。 これは、細胞の外の環境で効果を発揮するホルモン、酵素、補酵素、ペプチドなどについても同様である。 例として、線維芽細胞はコラーゲンや糖タンパク質を放出し、細胞が細胞外マトリックスを構築するために使用します。 一方、軟骨細胞はプロテオグリカンやグリコサミノグリカンを分泌し、骨細胞はマトリックスタンパク質やミネラルを分泌する。

リソソーム

リソソームは動物の細胞内に見られる小さな小器官である。 リソソームには消化酵素が含まれており、他の構造体や膜と融合することができる。 小胞は消化器官として機能する。 単細胞生物では、リソソームは食物の液胞と融合することが可能である。

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ライソゾームにはさまざまな酵素があり、多くの異なる高分子を分解することができる。 ライソゾームのpHが細胞質より低いときに機能し、脂質、炭水化物、タンパク質、核酸を加水分解することができる。 また、ライソゾームには、自身の分解酵素から身を守る仕組みがある。 ライソゾームのタンパク質はグリコシル化されており、強力な消化酵素の作用を食い止めるための糖分子をいくつも持っているのだ。 ライソゾームが誤って開いてしまっても、細胞質の中性pHが酵素を打ち消し、他の小器官がダメージを受けるのを防いでくれる。 貪食では、病原体はファゴソームと呼ばれる装置によって気づかれ、隔離される(飲み込まれる)。 ファゴソームはその後、リソソームと融合し、リソソームの酵素が有害となりうる微生物を破壊する。 マクロファージと呼ばれる貪食細胞は、身体の免疫システムの一部であり、病原体、癌細胞、死んだ細胞の残骸など、様々な有害物質を捕獲し、消化することができる。

細胞外小胞

細胞外小胞は、真核生物の通常の細胞システムの外側にある小胞で、細胞外液の中を漂っているのが発見された。 細胞外小胞が液中に存在するのは、細胞間のシグナル伝達に利用されるからである。 また、大きな生体高分子や時には遺伝物質も持っています。 また、細胞発生のある側面、細胞成長の調節、細胞死と破壊(アポトーシス)にも使われます。

まとめ

リソソームは細胞内の物質を分解し、有害物質や病原体を排除するのに役立っています。 液胞は、植物細胞内の緊張圧を維持し、有害物質を細胞外から隔離する役割を担っています。 輸送小胞は、必要な物質や化合物を細胞内のある部分から別の部分へ移動させるものである。 分泌小胞は、細胞から排泄される必要のある物質を保持する小胞で、その物質が体の他の部位で使用するホルモンや酵素であろうと、老廃物であろうと構わない

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