細胞膜は想像以上にずっと複雑 — ナジー・パクプー
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0:07 - 0:11細胞膜の構造は矛盾しています
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0:11 - 0:17脂質でできた膜は
クモの糸の何百分の1の薄さにもかかわらず -
0:17 - 0:21十分な強さで 生命を構成する
繊細な内容物を守っています -
0:21 - 0:25水分を多く含む細胞質や
遺伝子物質、細胞内小器官 -
0:25 - 0:28その他生命維持に必要な
あらゆる分子たちです -
0:28 - 0:35細胞膜はどのように働き
その強さはどこから来ているのでしょう? -
0:35 - 0:37細胞膜は風船の素材のように
ピンと張ったものを想像しがちですが -
0:37 - 0:40細胞膜は風船の素材のように
ピンと張ったものを想像しがちですが -
0:40 - 0:43実はもっと複雑な構造をしています
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0:43 - 0:46実際はそれは常に変化し続け
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0:46 - 0:49いろいろな成分を膜を使って出し入れして
細胞が食べものを取り込んだり -
0:49 - 0:51老廃物を排出したり
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0:51 - 0:54特定の分子を出し入れしたり
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0:54 - 0:56他の細胞と会話したり
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0:56 - 0:58環境の情報を集めたり
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0:58 - 1:01自分を修復したりしています
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1:01 - 1:05細胞膜の強靭性や柔軟性
そして機能性は -
1:05 - 1:08膜に浮かんだ様々な要素の組み合わせで
得られるものです -
1:08 - 1:13生物学で流動モザイクと呼ばれる構造です
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1:13 - 1:15流動モザイクの主な構成要素は
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1:15 - 1:19リン脂質という単純な分子です
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1:19 - 1:23リン脂質の
電荷を帯びた親水性の頭部は -
1:23 - 1:24水を引きつけ
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1:24 - 1:28疎水性の尾部は水を遠ざけます
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1:28 - 1:31尾部どうしがペアになって
5〜10ナノメートルの厚さの二重層を構成し -
1:31 - 1:38それらがびっしりと細胞を覆っています
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1:38 - 1:40その頭部は細胞質と
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1:40 - 1:43細胞外部の水性溶液へと向いていて
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1:43 - 1:47脂質の尾部が
その間に挟まれた形になっています -
1:47 - 1:52二重層は体温では
植物油のような柔らかさで -
1:52 - 1:55そこに他の種類の分子が散らばっています
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1:55 - 1:56タンパク質や
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1:56 - 1:57炭水化物
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1:57 - 2:00コレステロールなどです
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2:00 - 2:04コレステロールは細胞膜を
適切な流動性のある状態に保ち -
2:04 - 2:08また 細胞間のコミュニケーションを助けます
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2:08 - 2:10時折 細胞たちは会話します
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2:10 - 2:13化学物質やタンパク質を放出したり
受け取ったりして -
2:13 - 2:15タンパク質の放出は簡単です
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2:15 - 2:19でもそれを受け取るのはもっと複雑で
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2:19 - 2:23エンドサイトーシスという過程を経ます
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2:23 - 2:26膜の1部が物質を包み込み
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2:26 - 2:30それらを細胞内に小胞として運びます
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2:30 - 2:321度その内容物が放出されると
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2:32 - 2:37小胞はリサイクルされ細胞膜に戻ります
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2:37 - 2:42流動モザイク中の最も複雑な物質は
タンパク質です -
2:42 - 2:44それらの主要な役割の一つは
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2:44 - 2:48正しい分子が細胞を出入りするのを
見届けることです -
2:48 - 2:50酸素や二酸化炭素
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2:50 - 2:52そしていくつかのビタミンのような
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2:52 - 2:53無極性分子は
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2:53 - 2:57リン脂質二重層を簡単に通過します
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2:57 - 3:02でも極性分子は内側の脂質層を
通過できません -
3:02 - 3:07膜貫通型タンパク質は
二重層を貫いてチャネルを形成し -
3:07 - 3:12ナトリウムイオンやカリウムイオンなどの
特定の分子を通過させます -
3:12 - 3:15細胞膜裏打ちタンパク質は二重層の
すぐ内側にあって -
3:15 - 3:20細胞膜を細胞内部の枠組みへと
固定する役割をします -
3:20 - 3:25細胞膜中の他のタンパク質は
二つの二重層を融合することができ -
3:25 - 3:29それは例えば精子が卵子を
受精させるときなどには便利ですが -
3:29 - 3:34ウイルスが細胞内に侵入するときなどは
不利に働きます -
3:34 - 3:37流動モザイク中のいくつかのタンパク質は
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3:37 - 3:42集合して特定の仕事をする
複合体を作り上げます -
3:42 - 3:46例えば ある複合体は
免疫系中の細胞を活性化し -
3:46 - 3:50目的を遂げるとまたバラバラになります
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3:50 - 3:53細胞膜では常にヒトと病原体との
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3:53 - 3:57戦いが起こっています
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3:57 - 4:01事実 最も毒素の強い物質のいくつかは
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4:01 - 4:06感染力のあるバクテリアが作る
細胞膜を破壊するタンパク質です -
4:06 - 4:10これら毒素は細胞膜に大きな穴を開け
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4:10 - 4:14細胞の内容物が漏れ出します
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4:14 - 4:17科学者たちはその対策を研究開発しています
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4:17 - 4:20細胞膜を傷める毒素を吸収して細胞を救う
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4:20 - 4:24ナノ・スポンジのようなものなどです
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4:24 - 4:29流動モザイクはすべての生命機能を
成立させる仕組みです -
4:29 - 4:32細胞膜が無ければ 細胞も存在せず
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4:32 - 4:35細胞が無ければバクテリアも存在せず
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4:35 - 4:36寄生虫もおらず
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4:36 - 4:37真菌類も
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4:37 - 4:39動物も
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4:39 - 4:41私たちも存在しません
- Title:
- 細胞膜は想像以上にずっと複雑 — ナジー・パクプー
- Description:
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細胞膜の構造は矛盾しています
脂質でできた膜はクモの糸の何百分の1の薄さにもかかわらず、十分な強さで 生命を構成する繊細な内容物を守っています。― 水分を多く含む細胞質や遺伝子物質、細胞内小器官、そして生命維持に必要なあらゆる分子たちです。細胞膜はどのように働きその強さはどこから来ているのでしょう?ナジー・パクプーが解説します。
講師: ナジー・パクプー、アニメーション: ゼデム・メディア
*このビデオのレッスン: https://ed.ted.com/lessons/cell-membranes-are-way-more-complicated-than-you-think-nazzy-pakpour
TumblrでTED-Edをチェック:http://teded.tumblr.com/ - Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TED-Ed
- Duration:
- 05:21
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Masaki Yanagishita
Animation at around 0:51-0:54 appears incorrect, in which a single layer of lipid was formed to carry a molecule within the plasma membrane. The lipid bilayer would not dissociate this way. -- September 9, 2017 Masaki Yanagishita