高校生物

高校生物
5分でわかる!ポンプ(ATP分解酵素)

1
Movie size

5分でわかる!ポンプ(ATP分解酵素)

1

子どもの勉強から大人の学び直しまで
ハイクオリティーな授業が見放題

カンタン登録1分

この動画の要点まとめ

ポイント

ポンプ(ATP分解酵素)

高校 生物 細胞15 ポイント2 全部 空欄埋める

これでわかる!
ポイントの解説授業
lecturer_avatar

能動輸送は、ポンプという膜タンパク質を介して、低濃度の方から高濃度の方へ物質を輸送する働きです。
能動輸送を担うポンプについて、詳しく見ていきましょう。

ナトリウムイオンを細胞外に排出するナトリウムポンプ

lecturer_avatar

下の図は、ナトリウムポンプというポンプの模式図です。
ナトリウムポンプは、ナトリウムイオンの能動輸送を行っている膜タンパク質です。
図中に散在して描かれている丸い物質は、ナトリウムイオンです。

高校 生物 細胞15 ポイント2 左の図 細胞外と細胞内も入れる
lecturer_avatar

それでは、ナトリウムポンプはどのように輸送を行っているのでしょうか?
ナトリウムポンプは、図のような構造をしており、最初は下に開いた状態で存在します。
すると、細胞内に存在するナトリウムイオンが、ナトリウムポンプの開かれた口の中へ結合します。
その後、ナトリウムポンプは構造変化をして、上に開いた状態になります。
そしてナトリウムポンプは、ナトリウムイオンを細胞内から細胞外へ排出しています。

高校 生物 細胞15 ポイント2 左の図 細胞外と細胞内も入れる

カリウムイオンを細胞内に取り込むカリウムポンプ

lecturer_avatar

能動輸送を行っている膜タンパク質をもう一つ見てみましょう。
下の図は、カリウムポンプというポンプの模式図です。
カリウムポンプは、カリウムイオンの能動輸送を行っている膜タンパク質です。
図中に散在して描かれている三角形の物質は、カリウムイオンです。

高校 生物 細胞15 ポイント2 右の図 細胞外と細胞内も入れる
lecturer_avatar

カリウムポンプはまず、上へ口を開いた状態になります。
すると、細胞外に存在するカリウムイオンが、カリウムポンプの開かれた口の中へ結合します。
その後、カリウムポンプは構造変化をして、下へ口を開いた状態になります。
こうしてカリウムポンプは、カリウムイオンを細胞外から細胞内へ取り込みます。

高校 生物 細胞15 ポイント2 右の図 細胞外と細胞内も入れる

ポンプは低濃度から高濃度へイオンを輸送

lecturer_avatar

以上のように、ナトリウムポンプは細胞内から細胞外へ輸送し、カリウムポンプは細胞外から細胞内へ輸送されます。
ポンプが輸送する向きは逆ですが、イオンの濃度に注目すると同じ働きをしています。
ポンプは、低濃度の方から高濃度の方へイオンを輸送しているのです。

高校 生物 細胞15 ポイント2 図

ポンプを動かすエネルギーは、ATPを分解して得る

lecturer_avatar

ナトリウムポンプもカリウムポンプも、物質を低濃度の方から高濃度の方へ輸送する働きを担っています。
つまり、能動輸送を行う膜タンパク質なのです。
しかし、この働きは物質がもつ拡散という性質に逆らった働きです。
そのため、能動輸送にはエネルギーが必要です。

高校 生物 細胞15 ポイント2 図
lecturer_avatar

では、ナトリウムポンプとカリウムポンプは、能動輸送を行うためのエネルギーをどこから得ているのでしょうか?
実はポンプは、ただの膜タンパク質ではありません。
ポンプには、ATP分解酵素というものが含まれています。
ATP分解酵素は、細胞内に存在しているATP(アデノシン三リン酸) を分解しています。
すると、その際にエネルギーを生じるのです。
ポンプは、ATPを分解した際に発生したエネルギーを使って、能動輸送を行っています。

高校 生物 細胞15 ポイント2 全部 空欄埋める
Hoshino

この授業の先生

星野 賢哉 先生

高校時代に生物が苦手だった経験をいかし、苦手な生徒も興味をもてるように、生命現象を一つ一つ丁寧に紐解きながら、奥深さと面白さを解説する。

ポンプ(ATP分解酵素)
1
友達にシェアしよう!
Logo black
Register description
  • すべての授業の「要点まとめノート」「問題・解答」をPDF無料ダウンロードできる
  • 学校で使っている教科書にあわせて勉強できる
  • わからないところを質問できる

      会員登録をクリックまたはタップすると、利用規約・プライバシーポリシーに同意したものとみなします。

      この授業のポイント・問題を確認しよう

      細胞

      Logo black
      Register description

          会員登録をクリックまたはタップすると、利用規約・プライバシーポリシーに同意したものとみなします。

          細胞膜の働き

          Logo black
          Register description

              会員登録をクリックまたはタップすると、利用規約・プライバシーポリシーに同意したものとみなします。

              高校生物