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異物に対する生体バリアー
私たちが細菌やウイルスなどの異物にやられてしまうと病気になってしまいます。例えば風邪やインフルエンザなどです。しかし、私たちには異物を排除して自分を守る仕組みをもち、異物にはやられにくくなっています。今回はどのようにして異物から体を守っているかについて見ていきたいと思います。
まず私たちは異物に対して大きく3段階のバリアーを持っています。
- 物理的バリアー
- 生理的バリアー
- 化学的バリアー
これらのバリアーが異物から私たちを守ってくれてるおかげで、病気になりにくくなっています。次にこれらのバリアーの代表例を見ていきます。
物理的バリアー
物理的バリアーの代表例には以下のようなものがあります。
- 皮膚；皮膚の角質層は微生物に対して物理的なバリアーとなっている。
- 粘膜の粘液と絨毛；粘膜表面の粘液によって微生物はとらえられて、絨毛運動によって外へ排除される
代表例からもわかるように、物理的に異物から守ってくれています。
生理的バリアー
生理的バリアーの代表例には以下のようなものがあります。
- 正常細菌叢；細菌の中には私たちに無害なものもあり私たちと共存しているものがある。これらの細菌は他の微生物の繁殖を妨げたりしている。
- 汗や皮脂腺分泌物；汗の塩分や皮脂腺からの分泌物には抗菌作用がある
化学的バリアー
化学的バリアーの代表例には以下のようなものがあります。
- リゾチーム；涙などに含まれるリゾチームは細菌細胞壁のペプチドグリカンの多糖鎖を酵素的に切断する作用をもつ
- ラクトフェリン；母乳などに含まれるラクトフェリンは鉄を含むタンパク質で細菌や真菌に対して生育阻害作用をもつ
- 急性期タンパク質；C反応性タンパク質(CRP)などの急性炎症や微生物感染直後に血液中に増えるタンパク質は補体活性化などの作用をもつ。
- インターフェロン；抗ウイルスタンパク質であり、細胞内でウイルスの増殖を抑制するタンパク質の発現を促進する。
急性期タンパク質のところで出てきた補体については次回まとめていきたいと思いますので、ここでは「ふーん」という漢字で見てもらえたらと思います。
まとめ
- 私たちは物理的バリアー、生理的バリアー、化学的バリアーなどによって異物から守られている。
- 物理的バリアーの代表例には、皮膚、粘液や絨毛などがある。
- 生理的バリアーの代表例には、正常細菌叢、汗や皮脂腺分泌物などがある。
- 化学的バリアーの代表例には、リゾチーム、ラクトフェリン、急性期タンパク質、インターフェロンなどがある。
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- 小腸は消化や吸収の大部分を行い、十二指腸、空腸、回腸にわけられます。大腸は水分を吸収して糞便の形成などを行い排泄に関わり、盲腸、結腸、直腸にわけられます。
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- ホルモンは恒常性を保つためにフィードバック機構が働きます。ステロイドや甲状腺ホルモンなどの一部は細胞内受容体に結合して作用します。
- 内分泌系2、視床下部と脳下垂体のホルモン
- 脳下垂体前葉からは、基本は刺激ホルモン放出ホルモンが出てきますが、プロラクチンと成長ホルモンは例外です。脳下垂体後葉からはオキシトシンとバソプレシンが出てきます。
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- 甲状腺ホルモンは甲状腺濾胞細胞から分泌され、カルシトニンは傍濾胞細胞から分泌され、パラトルモンは副甲状腺から分泌されます。
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- 副腎皮質ホルモンは、球状層、束状層、網状層などから分泌され、鉱質コルチコイド、糖質コルチコイド、副腎アンドロゲンなどがあります。副腎髄質からアドレナリンやノルアドレナリンが出てきます。
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- プロインスリンからCペプチドが切断して、インスリンとなります。ガストリンは胃幽門部から分泌され、胃壁細胞に作用します。セクレチンはアルカリ性に富む膵液の分泌促進、コレシストキニンは消化酵素に富む膵液の分泌促進に関わります。
- エイコサノイド、プロスタグランジン、トロンボキサン、ロイコトリエン
- オータコイドは神経伝達物質とホルモンの間のような生理活性を示します。シクロオキシゲナーゼ経路ではアラキドン酸からプロスタグランジン類やトロンボキサン類が作られます。
- 感覚器、眼と耳
- 感覚器の眼のうち、水晶体は白内障、毛様体は緑内障に関わります。耳は聴覚だけでなく、平衡感覚に関わり、前庭や半規管が重要な役割を果たしています。
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- 血液を遠心分離にかけると、血球と血漿にわけられ、血清は血漿の一部ということができます。赤血球は酸素の運搬、白血球は免疫、血小板は血液凝固に関わります。
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- セロトニンはトリプトファンから作られます。セロトニンは腸クロム親和性細胞にほとんど存在しています。ヒスタミンはヒスチジンから作られます。ヒスタミンは肥満細胞や好塩基球などに存在しています。
- アンギオテンシン、ブラジキニンの作用
- アンギオテンシンⅡはレニンなどが関わり作られて、血管収縮作用、アルドステロン分泌などの作用を示します。ブラジキニンを分解するキニナーゼⅡはアンギオテンシン変換酵素(ACE)と同じです。
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- 糖の代表例としてグルコースをあげて、D体やL体、エピマー(ガラクトース、マンノース)、アノマー(α体、β体)などについてまとめました。
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- ペントースはアラビノース、キシロース、リボースがあります。ヘキソースはグルコース、ガラクトース、マンノース、フルクトースなどがあります。変旋光や還元性に注意が必要です。
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- 単純多糖は1種類の糖からなり、アミロース、セルロース、アミロペクチン、グリコーゲンなどがあります。複合多糖は2種類以上の糖からなり、ヒアルロン酸、コンドロイチン硫酸、ヘパリンなどがあります。
- グリコーゲンの合成と分解
- グリコーゲンは、UDP-グルコースから作られ、肝臓や筋肉に貯められます。グリコーゲンは、グルコース6-リン酸まで分解された後、肝臓では血糖値の維持、筋肉ではATPの産生に使われます。
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- 糖新生は乳酸、糖原性アミノ酸、グリセロールなどからグルコースが作られます。乳酸、糖原性アミノ酸からはピルビン酸が作られ、不可逆的反応のためぐるっと大回りしてグルコースが作られます。
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- 酵素には、基質特異性、最適温度、最適pHなどの性質があります。アポ酵素に補因子や補酵素が結合して、酵素活性を示すものをホロ酵素と言います。
- 反応速度、ミカエリスメンテン式
- ミカエリスメンテン式が基質が大きい時は、v=Vmaxで頭打ちの曲線を描きます。ミカエリスメンテン式の逆数の式をプロットしたものをラインウィーバーバークのプロットと言います。
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- DNAの変異には、ミスセンス変異、ナンセンス変異、フレームシフト変異などがあり、本来とは異なるタンパク質が作られたり、タンパク質の合成が終わってしまう変異が存在します。
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