分子はどのように血管に入るのか?
分子が血管内に入る経路は複数あり、分子の大きさや極性、電荷、濃度勾配、細胞表面の輸送タンパク質や受容体の有無によって選択されます。
血管へ分子が入る主なメカニズム
1. 単純拡散
脂溶性の小さな分子は、血管内皮細胞の細胞膜を構成するリン脂質二重層を容易に通過します。濃度勾配に沿って高濃度側から低濃度側へ自然に拡散します。
2. 促進拡散
膜輸送タンパク質(チャネルやキャリア)を利用して、濃度勾配に従いながらも単純拡散より効率的に拡散します。これにより、脂溶性ではない親水性の大きめ分子も移動可能です。
3. 能動輸送
ATPエネルギーを使用して濃度勾配に逆らい、低濃度側から高濃度側へ分子を輸送します。特定の輸送体が必要です。
4. エンドサイトーシス
細胞膜が外部物質を取り込み、ベシクルを形成して細胞内へ取り込むプロセスです。主に以下の3種類があります。
- 食作用(ファゴサイトーシス):固体粒子の取り込み
- 飲作用(ピノサイトーシス):液体の取り込み
- 受容体媒介エンドサイトーシス:細胞表面受容体に結合した特定分子の取り込み
5. エキソサイトーシス
エンドサイトーシスの逆プロセスで、ベシクルが細胞膜と融合し、内部の物質を細胞外へ放出します。ホルモンや酵素などの分泌に利用されます。
