高校生物細胞骨格まとめ（細胞内物質輸送と原形質流動）

細胞骨格は細胞内に広がっている繊維状の構造であり、細胞の形の維持や細胞内の物質輸送などに関わっている。細胞骨格は微小管、アクチンフィラメント、中間径フィラメントの三つに分類される。すべて繊維状であるが、太さが異なる。

• アクチンフィラメント（5～9nm）
• 中間径フィラメント（10nm）
• 微小管（24nm）

太い順
微小管　＞　中間径フィラメント　＞　アクチンフィラメント

細胞骨格

アクチンフィラメント

アクチンというタンパク質がらせん状に並んだもの。プラス側とマイナス側がある。

中間径フィラメント

細胞内に広がり、細胞や核の形を維持する。細胞接着に関わる。

微小管

チューブリンという球状のタンパク質から構成される円筒状の管。せん毛やべん毛を構成する。

細胞内物質輸送とモータータンパク質

細胞内物質輸送は道路とトラックを考えるとわかりやすい。現実世界では道路を走るトラックが様々な荷物を運んでいる。トラックが輸送の担い手になっている。現実世界と細胞内を以下のように対応づけて考えよう。

• 道路　…　細胞骨格（アクチンフィラメントと微小管）
• トラック　…　モータータンパク質（ミオシンなど）
• 荷物　…　細胞内で輸送する物質
• ガソリン　…　ATP

細胞内ではATPがエネルギーの通貨であり、モータータンパク質はATPを使って細胞骨格上を動き、細胞小器官を含む様々な物質を輸送する。トラックに相当するモータータンパク質は主に3つある。

• ミオシン　…　アクチンフィラメント上を動く
• キネシン　…　微小管上を動く
• ダイニン　…　微小管上を動く

ここで重要なポイントはキネシンとダイニンは逆向きに動くということ。

原形質流動

植物や菌で見られる現象。原形質において細胞小器官が動く現象をいう。これはアクチンフィラメント上のミオシンが細胞小器官を運ぶため。