小胞体

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エンドプラズムとは、一般的に細胞の細胞質の内側（多くの場合顆粒状）の高密度部分を指します。これは、細胞質の外側（非顆粒状）層であるエクトプラズムとは対照的であり、エクトプラズムは通常は水っぽく、細胞膜に直接隣接しています。核は核膜によってエンドプラズムから分離されています。エンドプラズムとエクトプラズムの異なる構成/粘度は、仮足の形成を通じてアメーバの移動に寄与しています。ただし、他の種類の細胞では、細胞質がエンドプラズムとエクトプラズムに分かれています。エンドプラズムには、顆粒とともに、水、核酸、アミノ酸、炭水化物、無機イオン、脂質、酵素、およびその他の分子化合物が含まれています。エンドプラズムには、エンドメンブレンシステムを構成する細胞小器官と独立した細胞小器官が収容されているため、ほとんどの細胞プロセスの場所となっています。小質は細胞分裂を含むほとんどの代謝活動に必要である。^[1]

細胞質と同様に、小胞体は静止状態からは程遠い。細胞内輸送によって小胞が細胞小器官間や細胞膜との間で行き来し、常に流動状態にある。細胞や生物の必要に応じて、小胞体内で物質が定期的に分解・合成される。細胞骨格の一部の成分は小胞体全体に広がっているが、そのほとんどは細胞膜に近い細胞端のエクトプラズムに集中している。小胞体の顆粒は細胞質に浮遊している。^[2]

顆粒という用語は、小質内の小さな粒子、通常は分泌小胞を指します。顆粒は、通常、エクトプラズム内には存在しないため、小質の定義特性です。これらのエンドメンブレンシステムの派生物は、リン脂質二重層に囲まれており、他の細胞小器官や細胞膜と融合することができます。その膜は半透性のみであり、細胞質内を自由に流れると細胞に有害となる可能性のある物質を収容することができます。これらの顆粒は、細胞に、小質内で行われる多種多様な代謝活動に対する大きな調節と制御を与えます。小胞に含まれる物質によって特徴付けられる多くの異なるタイプがあります。^[3] これらの顆粒/小胞には、酵素、神経伝達物質、ホルモン、および老廃物を含めることができます。通常、内容物は別の細胞/組織に送られます。これらの小胞は貯蔵庫として機能し、必要に応じて内容物を放出します。多くの場合、これはシグナル伝達経路によって促されます。移動するようにシグナルが送られると、小胞はモータータンパク質を介して細胞骨格に沿って移動し、最終目的地に到達します。^[4]

細胞質は、物質が浮遊している小胞体の半流動体部分です。これは、分子が水ベース内で密集して詰まった濃縮水性ゲルであり、液体というよりゲルのような挙動をします。水ベースですが、小さな分子と大きな分子の両方を含むため、密度があります。細胞を物理的に支え、崩壊を防ぎ、栄養素を分解し、小さな分子を輸送し、タンパク質合成を担うリボソームを含むなど、いくつかの機能があります。

細胞質には主に水が含まれていますが、大きな親水性分子、小さな分子とタンパク質、溶解したイオンの複雑な混合物も含まれています。細胞質の内容物は、細胞のニーズに基づいて変化します。細胞質と混同しないでください。細胞質は細胞のゲルマトリックスにすぎず、細胞機能に不可欠な高分子の多くは含まれていません。

アメーバの移動は鞭毛や繊毛などの付属器官によって補助されているが、これらの細胞の主な移動源は仮足移動である。このプロセスは、内質と外質の異なる粘稠度を利用して仮足を作成する。仮足、または「偽の足」とは、細胞の細胞膜が、細胞を前方に引っ張る付属器のように見えるように拡張することを指す用語である。この背後にあるプロセスには、外質のゲルと、内質のより流動的な部分であるゾルが関与している。仮足を作成するために、外質のゲルはゾルに変換され始め、それが内質とともに、細胞膜の一部を付属器に押し込む。仮足が拡張されると、内部のゾルは末梢でゲルに戻り始め、遅れている細胞体が偽足に流れ込み、細胞を前方に移動させるにつれて、外質に戻る。^{[1]研究では}細胞骨格（特に微小繊維） の側面が仮足の形成を助けることが示されていますが、正確なメカニズムは不明です。殻を持つアメーバであるディフルギアに関する研究では、微小繊維が細胞膜の収縮軸に平行と垂直の両方に位置し、細胞膜が付属肢に伸びるのを助けることが実証されました。^[5]

ミトコンドリアは真核生物の効率にとって不可欠です。これらの細胞小器官は、グルコースなどの単純な糖を分解して、多数のATP（アデノシン三リン酸）分子を生成します。ATPは、細胞エネルギーの約75％を占めるタンパク質合成や、シグナル伝達経路などの他の細胞プロセスにエネルギーを提供します。^[6] 細胞の小胞体に存在するミトコンドリアの数は、細胞の代謝ニーズによって異なります。大量のタンパク質を生成したり、多くの物質を分解したりする必要がある細胞には、大量のミトコンドリアが必要です。グルコースは、解糖、クエン酸回路、電子伝達系の3つの連続したプロセスを通じて分解されます。^[3]

タンパク質合成はリボソームから始まります。遊離リボソームと粗面小胞体に結合したリボソームの両方です。各リボソームは2つのサブユニットで構成され、ペプチドと呼ばれるアミノ酸の鎖を作成することにより、mRNAの遺伝コードをタンパク質に翻訳する役割を担っています。タンパク質は通常、リボソームを離れた後、最終標的に向かう準備ができていません。小胞体に結合したリボソームは、タンパク質鎖を小胞体の内腔に放出します。これがエンドメンブレンシステムの始まりです。ER内では、タンパク質は炭水化物などの分子の追加によって折り畳まれ、修飾され、その後ゴルジ体に送られ、そこでさらに修飾され、パッケージ化されて最終目的地に送られます。小胞は、エンドメンブレンシステムのコンポーネントと細胞膜の間の輸送を担っています。^[3]

これら 2 つの主なプロセスに加えて、小質では他にも多くの活動が行われます。リソソームは、含まれる酵素で老廃物や毒素を分解します。滑面小胞体はホルモンや脂質を作り、毒素を分解し、細胞内のカルシウム濃度を制御します。細胞分裂の制御のほとんどは核で行われますが、小質に存在する中心体は紡錘体の形成を助けます。小質は、細胞が恒常性を維持するために必要な多くの活動が行われる場所です。^[2]