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脳細胞は、ニューロンまたは神経細胞の一種です。さまざまな種類の脳細胞もあります。しかし、すべてのニューロンは 細胞、そして神経系を持つ生物のすべての細胞は多くの特徴を共有しています。実際には、 すべて 細胞は、単細胞バクテリアか人間かに関係なく、いくつかの共通点があります。
すべてのセルの本質的な特徴の1つは、 二重形質膜と呼ばれる 細胞膜、セル全体を囲む。もう1つは、膜の内部に細胞質があり、細胞塊の大部分を形成していることです。 3つ目は、細胞によって作られたすべてのタンパク質を合成するタンパク質様構造のリボソームを持っていることです。 4つ目は、遺伝物質がDNAの形で含まれていることです。
前述のように、細胞膜は二重形質膜で構成されています。 「二重」は、細胞膜がまたからなると言われているという事実から来ます リン脂質二重層、「bi-」は「2」を意味する接頭辞です。このバイリピッド膜は、細胞全体を保護するだけでなく、いくつかの重要な機能も持っています。
セルの基本
すべての生物は細胞で構成されています。前述のように、生物が持っている細胞の数は種によって大きく異なり、一部の微生物には単一の細胞しか含まれていません。いずれにせよ、細胞は、代謝、生殖など、生命に関連するすべての特性を誇る生物の最小単位であるという意味で、生命の構成要素です。
すべての生物はに分けることができます 原核生物 そして 真核生物。 Pr* okaryotes*ほぼすべてが単細胞で、惑星に生息するさまざまな種類の細菌が含まれています。 真核生物 ほぼすべてが多細胞であり、原核細胞にはない多くの特殊な特徴を持つ細胞を持っています。
前述のように、すべての細胞には、リボソーム、細胞膜、DNA（デオキシリボ核酸）、および細胞質があり、細胞内で反応が起こり粒子が移動できるゲル状の媒体です。
真核細胞のDNAは核内に閉じ込められており、核は核と呼ばれる独自のリン脂質二重層に囲まれています 核封筒.
彼らも含まれています オルガネラ、それは細胞膜自体のような二重の原形質膜によって結合された構造であり、特殊な機能を担っています。たとえば、ミトコンドリアは、酸素の存在下で細胞内で好気性呼吸を行う責任があります。
細胞膜
断面で見ると想像すると、細胞膜の構造を理解するのが最も簡単です。このパースペクティブにより、二重層の対向する原形質膜、それらの間の空間、および必然的に膜を介して何らかの手段で細胞を出入りしなければならない材料の両方を「見る」ことができます。
細胞膜のほとんどを構成する個々の分子はと呼ばれます 糖リン脂質、またはより頻繁に、リン脂質のみ。これらはコンパクトなリン酸塩「ヘッド」でできており、 親水性 （「水を求めて」）、各側の膜の外側に向けられ、長い脂肪酸のペア 疎水性 （「水を恐れる」）、互いに向き合う。この配置は、これらの頭部が細胞の外側に面し、細胞質がもう一方に面することを意味します。
トリグリセリド（食用脂肪）がグリセロールに結合した脂肪酸で構成されるように、各分子のリン酸と脂肪酸はグリセロール領域で結合されています。リン酸塩部分は多くの場合、表面に追加の成分を持ち、他のタンパク質や炭水化物も細胞膜に点在しています。これらについてはすぐに説明します。
脂質二重層機能
ほとんど定義上、脂質二重層の機能の1つは、外部からの脅威から細胞を保護することです。膜は 半透性、一部の物質は通過できますが、他の物質は完全に出入りを拒否されます。
水や酸素などの小分子は、膜を通して容易に拡散します。他の分子、特に電荷を運ぶ分子（すなわち、イオン）、核酸（DNAまたはその関連物、リボ核酸またはRNA）および糖も通過できますが、これを行うには膜輸送タンパク質の助けが必要です。
これらの輸送タンパク質は特殊化されており、特定のタイプの分子のみをバリアを介してシェファーするように設計されています。これには、多くの場合、ATP（アデノシン三リン酸）の形のエネルギーの入力が必要です。より強い濃度勾配に対して分子を移動する必要がある場合、通常よりもさらに多くのATPが必要です。
二重層の追加のコンポーネント
細胞膜のほとんどの非リン脂質分子は 膜貫通タンパク質。これらの構造は、二重層の両方の層にまたがっています（したがって「膜貫通」）。これらの多くは輸送タンパク質であり、特定の分子が通過するのに十分な大きさのチャネルを形成する場合があります。
他の膜貫通タンパク質が含まれます 受容体、 細胞外部の分子による活性化に応じて細胞内部に信号を送ります。 酵素、化学反応に参加します。そして アンカー、細胞外の成分を細胞質内の成分と物理的にリンクします。
細胞膜輸送
物質を細胞内外に移動させる方法がなければ、細胞は急速にエネルギーを使い果たし、代謝廃棄物を排出することもできなくなります。もちろん、両方のシナリオは人生と両立しません。
膜輸送の有効性は 3つの主な要因：膜の透過性、内側と外側の間の特定の分子の濃度差、および考慮中の分子のサイズと電荷（ある場合）。
受動輸送 （単純な拡散）は、後者の2つの要因のみに依存します。これは、この方法で細胞に出入りする分子がリン脂質間の隙間を簡単にすり抜けることができるためです。電荷を運ばないため、二重層の両側で濃度が同じになるまで、内向きまたは外向きに流れる傾向があります。
に 促進された拡散、同じ原則が適用されますが、膜タンパク質は、非荷電分子が濃度勾配を下って膜を通って流れるための十分なスペースを作成するために必要です。これらのタンパク質は、単に「ドアをノックする」分子の存在によって、または新しい分子の到着によって引き起こされる電圧の変化によって活性化されます。
に 能動輸送、分子の動きがその濃度または電気化学的勾配に反するため、エネルギーが常に必要です。 ATPは膜貫通輸送タンパク質の最も一般的なエネルギー源ですが、光エネルギーと電気化学エネルギーも使用できます。
血液脳関門
脳は特別な器官であり、そのため特別に保護されています。これは、説明されたメカニズムに加えて、脳細胞は物質の侵入をより厳密に制御する手段を持っていることを意味します。これは、ある時点で必要なホルモン、水、栄養素の濃度を維持するために不可欠です。このスキームは 血液脳関門。
これは主に、脳に入る小さな血管が構築される方法のおかげで達成されます。内皮細胞と呼ばれる個々の血管細胞は異常に密集しており、いわゆる タイトジャンクション。特定の条件下でのみ、大部分の分子は脳内のこれらの内皮細胞間の通過を認められます。