学習トップ ／ 関連図（図解ライブラリ） ／ 図 01-1-19
かずひろ解剖学 図解ライブラリ
単純拡散
図 01-1-19
この図の解説
この図は、脂溶性物質などが細胞膜をどのように通り抜けるかを、時間の流れとともに示している。上が細胞外、下が細胞内で、中央で向かい合う緑色の粒の二列が脂質二重層（細胞膜）である。左端では青い六角形の物質が細胞外に多く細胞内にはほとんどないが、「経過時間」の矢印に沿って右へ進むにつれ、物質が膜を通り抜けて細胞内へ移り、最後は膜の内外で数がならされていく。濃度が高い方から低い方へ物質が自然に移動する現象が拡散で、そのうち酸素・二酸化炭素・アルコールのような脂溶性物質が、担体やチャネルを介さず脂質二重層をそのまま通過するものを単純拡散という。濃度勾配に従って進むためエネルギーを必要としない点と、通れるのは脂溶性物質や水・小さな気体である点をまず押さえたい。
学習の要点
- 単純拡散は、酸素・二酸化炭素・アルコールなどの脂溶性物質や水が、濃度勾配に従って脂質二重層をそのまま通過する物質移動である。
- 覚え方のコツ: 「脂に溶ければそのまま通る」。見分けるのは数でなく“脂溶性かどうか”。脂質二重層は脂となじむ物質を素通りさせる。
- 関連知識: 細胞内で水が欠乏すると濃度勾配に従って外から水が入ってくる現象が浸透で、赤血球を薄い液に入れると水が入って膨らむのもこの浸透による。
- よくある間違い: グルコースやアミノ酸を単純拡散と混同すること。これらは担体タンパクによる促通拡散で運ばれ、ナトリウムなどのイオンはチャネルやポンプを使う。
- 臨床応用: 多くの薬物や麻酔薬は脂溶性が高いほど細胞膜を単純拡散で通りやすく、体内への吸収や組織への浸透のしやすさに関わる。
比較表
| 物質・イオン | 主な輸送方式 | エネルギー |
|---|---|---|
| 酸素・二酸化炭素・アルコール（脂溶性）・水 | 単純拡散 | 不要 |
| グルコース・アミノ酸 | 促通拡散（担体タンパク） | 不要 |
| ナトリウム・カリウム（汲み出し） | イオンポンプ | 必要（ATP） |
| ナトリウム・カリウム・カルシウム（流入） | イオンチャネル | 不要 |
確認問題（選ぶと正解が分かります）
単純拡散により細胞膜（脂質二重層）を通過するのはどれか。
✓ 正解！✗ 不正解（緑が正解）
濃度が（ ア ）方から（ イ ）方へ物質が自然に移動する現象を拡散という。ア・イに入る語を答えよ。
答えを見る
答え: ア＝高い、イ＝低い
単純拡散は、ATPのエネルギーを必要とする能動輸送である。
✓ 正解！✗ 不正解（緑が正解）
単純拡散で細胞膜を通過する物質として誤っているのはどれか。
✓ 正解！✗ 不正解（緑が正解）
グルコースが担体タンパクによって細胞膜を運ばれる輸送方式はどちらか。
✓ 正解！✗ 不正解（緑が正解）
浸透について、細胞内で水が欠乏したときの水の動きとして正しいのはどれか。
✓ 正解！✗ 不正解（緑が正解）