主な違い - 内部浸透と外部浸透

生物系における水の移動において、浸透圧は重要な位置を占めている。これは、細胞とその周囲の間に形成される水ポテンシャル勾配に従って、水が細胞膜を移動するプロセスである。浸透は受動的な拡散プロセスである。浸透圧は、水の移動方向によって、エンド・コスモシスとエキソ・スモシスに分けられる。エンドースモシスでは、水が細胞膜を通して細胞に入る。細胞外への流出時には、細胞膜を通して水が細胞外に流れ出る。これがエンド・コスモシスとエキソ・スモシスの決定的な違いである。

カタログ

1. 概要と主な違い 2. エンドスモーシスとは 3. エクソスモーシスとは 4. エンドスモーシスとエクソスモーシスの類似点 5. 横並び比較-エンドスモーシスとエクソスモーシスの表形式 6. 要約

内膜症は何ですか？

エンドースモシスでは、細胞膜に沿った水の電位差により、周囲の環境から水分子が細胞内に入り込む。エンドースモシス時には、周囲の環境の水ポテンシャルが細胞内の水ポテンシャルより高くなる。エンドスモーシスとは、簡単に言うと、半透過性の細胞膜を通して、細胞内に水が移動することである。溶質濃度については、細胞細胞質内の溶質濃度が、細胞周囲の溶質濃度よりも高い。水ポテンシャルの差と溶質濃度の差によって電位差が生じ、エンドサイトーシスに至る。

低張力溶液中に細胞を置くと、細胞内肥大が誘発される。低張力溶液とは、他の溶液と比較して浸透圧が低い溶液のことである。低張力溶液は、溶質濃度が低く、水ポテンシャルが高い。内張は、細胞を膨らませる。この状態を細胞の膨張といいます。エンドスモーシスは、植物の根が水を取り込む過程で重要な生物現象である。

図01：赤血球の浸潤状態

毛細管水や土壌中の水分が根毛細胞によって木部管に吸収されるのは、エンドスモージスの代表的な例である。このまま細胞内浸透が続くと、細胞の破裂につながります。しかし、通常の細胞メカニズムでは、これを防ぐことができます。

エキソ○ーシスは何ですか？

細胞外への移動の際には、細胞と周囲の環境に生じる水ポテンシャル勾配により、細胞質内の水分が細胞外に移動する。ここでいう水環境とは、周囲の電位を高くした程度のものである。このように、水は水ポテンシャルの高い場所（細胞質）から低い場所（溶液）へと移動する。簡単に言うと、細胞外に水分が移動することを「エクストラバスタシオン」と言います。血管外遊出の過程では、細胞内の溶質濃度が外部環境より低くなる。水ポテンシャルと溶質の濃度差によってポテンシャル勾配が形成され、最終的に細胞外遊出の発生につながる。

細胞は、水が流れ出すと収縮する。細胞の収縮は、高濃度の溶質が存在するために水ポテンシャルが低い高張力溶液に細胞を置くことで誘発される。そのため、浸透圧が高いのが特徴です。

図02：エクストラバスタシオン

細胞の収縮は、置かれる等張液の種類に依存する。強い高張液であれば、細胞から水が大量に排出され、脱水症状で細胞が死んでしまう。このような状態をプラズマ壁分離と定義しています。根毛細胞から根皮細胞への水分子の移動は、植物で起こるエクストラバスタシオン（外挿）の一例である。

内膜症とエキソクソシスの共通点

• いずれも浸透圧の一種です。
• どちらの過程でも、水分子は細胞膜を越えて移動する。

内膜症とエキソクソシスの違い

概要 - 内膜症 vs. エキソクソシス

浸透は受動的な拡散プロセスである。水分子が半透膜を介して、水ポテンシャルの高いゾーンから低いゾーンに移動することである。浸透圧には、エンド・コスモシスとエキソ・スモシスの2種類があります。内浸透膜は、水電位差に基づく電位勾配に沿って周囲の環境から水が細胞内に侵入するプロセスである。エンドースモシス時には、周囲の環境の水ポテンシャルが細胞内の水ポテンシャルより高くなる。細胞細胞質内の溶質濃度は、細胞周囲よりも高い。土壌からの毛細管水と根毛細胞からの木部管への水の取り込みは、内浸透圧の最たるものである。エンドサイトーシスは、蒸留水のような低張力溶液に細胞を置くことで誘導することができる。細胞内から周囲に水分子が移動することを「外浸潤」といいます。ここでいう水環境とは、周囲の電位を高くした程度のものである。細胞を高張力溶液中に置くと、細胞外浸透圧を誘導することができる。根毛細胞から根皮質細胞への水分子の移動は、外挿の一例である。どちらも、細胞膜を越えて水分子が移動するプロセスである。これが、エンド・コスモシスとエキソ・スモシスの違いである。

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引用

1. "ペネトレーションとコンディショニング（記事）".カーン・アカデミー浸透学（理論）：第11課：生物学：アムリタ・オンライン・ラボ。ここで入手可能 3.ブリタニカ百科事典、編。"Osmosis," Encyclopedia ædia Britannica, inc. 19 Sept. 2017.ここで提供される 2. "目的".浸透研究（理論）：第11回 生物学：アムリタ・オンライン・ラボ 3. ブリタニカ百科事典編"Osmosis," Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, 2017年9月19日