細胞内液：特性、組成、機能 - 生物学

細胞内液は、多細胞生物の細胞内に存在する流体です。したがって、この液体は体の細胞内コンパートメント内に保存されます。

細胞内コンパートメントは、細胞膜によって細胞内に閉じ込められたすべての流体を含むシステムです。

真核生物のヒト細胞の表現。

細胞機能に関しては、このタイプの液体はサイトゾルと呼ばれることがよくあります。サイトゾル、オルガネラ、およびその中の分子は、まとめて細胞質と呼ばれます。

細胞内液の反対は細胞外液であり、細胞外コンパートメントの細胞の外側にあります。

多くの酵素と細胞メカニズムは、細胞内液から新しい栄養素と溶質をもたらしながら、細胞内液から細胞外液に製品と廃棄物の両方を輸送するように機能します。

細胞外液とは異なり、細胞内液は高濃度のカリウムと低濃度のナトリウムを持っています。

サイトゾルは、主に水、溶存イオン、小分子、および大きな水溶性分子（タンパク質など）で構成されています。その分子は細胞代謝を行うために重要です。

細胞内液の特徴

人間の細胞は、細胞の内部と外部の液体に浸されています。実際、細胞内にある水は体重の約42％を占めています。

細胞内の液体は細胞内液（IFC）と呼ばれ、細胞外の液体は細胞外液（EFC）と呼ばれます。

これらの2つの流体は、セルを囲む半透膜によって分離されています。この膜は液体の出入りを可能にしますが、同時に、不要な分子や物質がセルに入るのを防ぎます。

IFCは細胞質またはサイトゾルの主成分です。この液体は、人体の総水分の約70％を占めています。人はそれの約25リットルを持つことができます。

細胞に含まれる水の量は身体によって調節されているため、この液体の量は通常非常に安定しています。

細胞内の水の量が少なすぎると、サイトゾルが溶質に過度に濃縮され、正常な細胞活動を行うことができなくなります。対照的に、セルに入る水が多すぎると、爆発して破壊される可能性があります。

サイトゾルは多くの化学反応が起こる場所です。原核生物では代謝反応が起こります。

真核生物では、オルガネラや他の細胞質構造が浮遊している場所です。サイトゾルには溶解したイオンが含まれているため、浸透圧調節と細胞シグナル伝達に重要な役割を果たします。

また、神経、筋肉、内分泌細胞で発生する活動電位の生成にも関与しています。

この液体には、水、タンパク質、および溶質が含まれています。溶質は電解質であり、体が正常に機能し続けるのに役立ちます。電解質は、液体に溶解するとイオンに分解する元素または化合物です。

セル内には多数の電解質がありますが、カリウム、マグネシウム、リン酸塩が最も高濃度です。

サイトゾルまたは細胞内液中の他のイオンの濃度は、細胞外のものとは非常に異なります。サイトゾルには、タンパク質や核発作など、細胞外には存在しない大量の荷電高分子が含まれています。

細胞の代謝に関与するさまざまな酵素が莫大であるため、ここで見つかった小分子の混合物は非常に複雑です。

これらの酵素は、細胞を維持し、毒素を活性化または不活性化する生化学的プロセスに関与しています。

サイトゾルのほとんどは水で構成されており、典型的な細胞の総量の約70％を占めています。

細胞内液のpHは7.4です。細胞膜は細胞外液からサイトゾルを分離しますが、これは必要に応じて特殊なチャネルを通過できます。

多くの細胞プロセス、主に代謝の性質がここで発生します。これらのプロセスには、遺伝子翻訳として知られているタンパク質合成、細胞呼吸の最初の段階（グリコール症）、および細胞分裂（有糸分裂および減数分裂）が含まれます。

細胞内液は、細胞を介した細胞小器官間の分子の細胞内輸送を可能にします。代謝産物は、それらの生産領域からそれらが必要とされる場所まで、細胞内液全体に輸送されます。

さらに、それは細胞の活動電位を維持する上で主要な役割を果たしています。タンパク質濃度は細胞外液と比較して細胞内液内で高いため、細胞内外のイオン濃度の違いが浸透を調節するために重要になります。

これにより、セル内の水のバランスを維持して、爆発を防ぐことができます。

浸透は、水が細胞に出入りするプロセスです。浸透圧は、1つの区画から別の区画に流体を移動させる力です。浸透圧レベルはIFCとEFCコンパートメントの間でほとんど同じままです。

浸透圧は、溶質/電解質への水の引力として定義できます。セル内の水が減少すると、電解液がセル内を移動して水を戻します。

同様に、逆のことが起こります。セル内の水を増やすと、電解液が移動して水が出てきます。

たとえば、ナトリウムが多すぎるものを食べると喉が渇きます。何が起こるかというと、EFCにナトリウムが蓄積し、水が細胞から流れ出て希釈されます。細胞が脱水しているという信号を脳に送り、人がより多くの水を消費するようにします。

そして再び、逆も起こります。体内に水分が多すぎると、細胞は脳にも信号を送ります。これにより、脳は腎臓に尿を生成させ、余分な水分を取り除きます。