(個人的メモ)生体内の情報の流れ

生体内、特に細胞間の情報の流れには大きく分けて3つの経路がある。
内分泌系、神経系、ギャップ結合である。

内分泌系の情報伝達では体液中でホルモンを用いて情報をやりとりする。すべての細胞は体液に浮かんでいる状態であるから、遠隔の細胞にシグナルを送るには効率の良い方法だ。ホルモンにはさまざまな種類があり、種類に応じた受容体を持つ細胞のみがシグナルを受け取るため混線することはない。

次に神経系の情報伝達である。
神経系の情報伝達では、神経細胞網をバケツリレーのようにして目的の細胞(筋肉など)にシグナルを伝達する。

最後にギャップ結合であるが、これは細胞同士が直接接触して情報を伝達する方法である。ここでは詳しく述べない。

これらの方法の伝達速度は内分泌系<神経系<ギャップ結合の順に速くなる。

ところが、これらホルモンなどは窒素などのごく少数を除いて細胞内に進入することができない。では、細胞内ではどのように情報が伝達されるのだろうか。

細胞を包んでいる細胞膜はリン脂質二重構造になっており、その2重構造の間を受容体などのたんぱく質が漂っている。細胞外から伝えられたシグナルはまずこの細胞膜の表面にある受容体が受け取る。

受容体はシグナルを受け取ると、直ちに、Gたんぱく質が受容体の細胞膜の内側の部分に結合し、酵素を活性/不活性化する。ここで活性化された酵素は細胞内メッセンジャー(またはセカンドメッセンジャー)と呼ばれる情報伝達物質(環状AMP、カルシウムイオンなど)を生成する。この伝達物質は標的の標的のたんぱく質に結合し、活性を変化させる。

ここまでの流れをまとめると次のようになる。

細胞A→(内分泌系、神経系、ギャップ結合)→細胞B{細胞Bの受容体→細胞B内のGタンパク質→酵素→標的のたんぱく質}

生態情報系

次のページでは内分泌系について詳しく取り扱いたいと思う。

内分泌系の情報伝達

先ほど述べたように、内分泌系はホルモンという化学物質を使って情報を伝達するというものである。ホルモンは内分泌腺で生成され、導管を経ずに体内に直接分泌される。これは血液で運ばれ、量的には微量でも問題がない。

体温調節では、肝臓や筋肉に働きかけて物質交代の促進をし、発熱量を高めるといった働きをする。毛を立てるというのもアドレナリンというホルモンが関係している。

ホルモンには次のような種類がある。

視床下部からはペプチド系ホルモンであるACTH(副腎皮質刺激ホルモン)放出因子、TSH放出因子など、下垂体からは同じくぺプチド系の、副腎皮質刺激ホルモン、TSH、FSH、LH、成長ホルモンなどが放出される。

他にも、ステロイド系の性ホルモンや副腎皮質ホルモンがある。

ホルモンにも調整するための流れがある。まず第1の方法は、視床下部で放出された「〜放出因子」などは下垂体が受けとる。次に、下垂体は視床下部からのホルモンにしたがって別のホルモンを放出する。これが、ホルモンによる調整である。

第2の調整機構は神経系によるものだ。神経によって視床下部が刺激され、ホルモンが放出される。このあとは第1と同じである。

こうするだけでは、バランスを保つのがむずかしいのが容易に想像できるだろう。ここで登場するのが、第3の方法である。フィードバックによる調整だ。第1の方法の途中や後で、別の器官などがそのホルモンにしたがって、別のホルモンを放出する。これが視床下部に影響し正(分泌を促進)または負(分泌の抑制)の影響をもたらす。

こうして体の中のホルモンバランスは保たれているのである。これをホメオスタシス(恒常性)と呼ぶこともある。

ところで、前頁で「ホルモンは細胞膜を通過できない」と書いたが、通過できないのはペプチド系ホルモンである。ステロイド系ホルモンは細胞膜を通過してそのまま働きかけることができる。

次は神経系について取り上げる。

神経系の情報伝達

ヒトの神経は主に二つに分類される。中枢神経と末梢神経だ。中枢神経は脳や脊髄を含み、末梢神経は脳脊髄神経系

神経系の情報伝達

ただいま、復習中

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