背景
バレンタインデーは、現在では恋愛を連想させるが、そのルーツは宗教的な伝説にある。
バレンタインデーには、少なくとも3人の殉教した聖人、バレンタインスという名前があります。
ある伝説では、バレンタインはローマの司祭で、皇帝の規則に反し、若い恋人たちと秘密裏に結婚していた。
彼はその行為が発覚したとき、皇帝の命令で処刑された。
さらに別の伝説では、バレンタインは囚人であり、彼が恋に落ちた女性に初めてバレンタインの手紙を送ったと言われています。
バレンタインは、バレンタインの命日を記念して2月に行われる、というのが一般的な説だ。
しかし、キリスト教会が2月中旬にバレンタインデーを祝うのは、古代ローマの祭り「ルペルカリア」をキリスト教化するためだと主張する資料もあります。
イオンチャンネルとは
イオンチャネルとは、細胞膜を通してイオンの移動を可能にする孔を形成する膜タンパク質のことである。
電位ゲート型とリガンドゲート型があります。
また、機械的な信号に応じて開閉するチャネルもあります。
イオンチャネルは、多量体のサブユニットを持つ膜貫通型タンパク質の一種である。
開口すると、特定のイオンが濃度勾配または電気化学的勾配を介してイオンチャネルを流れることができる。
イオンチャネルを通過しようとするイオンの直径が輸送の選択因子となる。
図1にイオンチャネルの構造を示す。
図1: イオンチャネル
1.チャネルドメイン、2.外側前庭、3.選択性フィルター、4.選択性フィルターの直径、5.リン酸化サイト、6.細胞膜
イオンチャネルは、筋肉細胞や神経細胞などの興奮性細胞で重要な役割を担っている。
神経細胞膜上での神経信号の伝達に関与している。
また、イオンチャネルは速やかに閉じて静止状態になることができる。
イオンの移動は勾配を介して行われるため、細胞はイオンの移動にエネルギーを投入する必要がありません。
したがって、イオンチャネルはイオンの受動的な輸送手段であるといえます。
イオンチャネルの例として、ナトリウムイオンチャネルとカリウムイオンチャネルが挙げられます。
トランスポーターとは
トランスポーターとは、能動輸送により濃度勾配に逆らって細胞膜を越えてイオンを輸送する膜貫通型タンパク質のことである。
したがって、トランスポーターはイオンを移動させるためにATPというエネルギーを消費する。
言い換えれば、トランスポーターはエネルギーを使うことで、イオンを熱力学的に高いエネルギー状態へ上昇させることができる。
トランスポーターには、一次ポンプと二次ポンプがあります。
一次ポンプはATPを加水分解する。
加水分解に伴い、トランスポーターの構造が変化し、それまで結合していた特定のイオンを移動させ、細胞内外に放出することができるようになる。
ナトリウム-カリウムATPaseは一次トランスポーターの一例であり、図2に示すように、このようなトランスポーターが存在する。
図2: ナトリウム-カリウムATPアーゼ
トランスポーターの調節は、イオンの内部濃度によって実現される。
二次ポンプはイオンを輸送する。
2種類のイオンを輸送することができる。
1つのイオンはその勾配に沿って輸送され、もう1つのイオンは勾配に逆らって輸送される。
一次イオンの移動は、二次イオンの移動のエネルギー源となります。
トランスポーターには、シンポーターとアンチポーターの2種類があります。
シンポーターでは、それぞれのタイプのイオンが膜を越えて同じ方向に移動します。
反輸送体では、2種類のイオンは膜を隔てて反対方向に移動します。
ナトリウム-カリウム-塩化物シンポーターは、二次輸送体の一例です。
イオンチャンネルとトランスポーターの類似性
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イオンチャンネルとトランスポーターの違い
定義
イオンチャネル。
イオンチャネル：孔を形成する膜タンパク質で、細胞膜を介したイオンの移動を可能にする。
トランスポーター：イオンを濃度勾配に逆らって細胞膜を通過させる膜貫通タンパク質です。
イオンチャネルとトランスポーターの類似性
- イオンチャネルとトランスポーターは、細胞膜を介したイオンの移動に関与する2種類の膜貫通型タンパク質です。
- イオンチャネルもトランスポーターも、細胞質の恒常性維持に重要です。
エネルギー
イオンチャネル。
イオンチャネルは、イオンの輸送に細胞エネルギーを使用しない。
従って、受動的な輸送機構です。
トランスポーター：トランスポーターは、ATPの形で細胞エネルギーを使用する。
したがって、能動的な輸送メカニズムです。
タイプ
イオンチャネル。
イオンチャネル：電位依存性イオンチャネル、リガンド依存性イオンチャネル、アクアポリンの3種類があります。
トランスポーター：一次トランスポーター、シンポーター、アンチポーターの3種類があります。
