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理由で解く 柔道整復師
QJ27A061 生理学
ペプチドホルモンは水溶性で分子が大きく、脂質二重層をそのまま通り抜けられない。分泌顆粒ごと細胞膜と融合して中身を外へ出す開口分泌（エキソサイトーシス）が答えである。
ペプチドホルモンは粗面小胞体で合成され、ゴルジ装置で加工されたのち分泌顆粒に詰めて貯蔵される。分泌刺激が届くと細胞内Ca2+濃度が上がり、顆粒膜が細胞膜と融合して内容物が一気に細胞外へ放出される。あらかじめ蓄えた分を出す仕組みなので反応が速いのが特徴である。対照的にステロイドホルモンは脂溶性のため貯蔵されず、合成されたそばから単純拡散で膜を通り抜けて出ていく。「水溶性ホルモン＝開口分泌で分泌し、細胞膜受容体に結合」「脂溶性ホルモン＝単純拡散で分泌し、細胞内受容体に結合」という対で覚えると、分泌形式も受容体の場所も一度に整理できる。
🔗 関連図（かずひろ解剖学 図解ライブラリ）
開口放出の仕組み▶ この図の説明を読む
この図の解説
図は、分泌物が細胞外へ放出される開口放出（エキソサイトーシス）の3段階を示す。①まず細胞質内で、分泌物（赤い粒）は脂質二重層に包まれた小胞という形で蓄えられている。②次に小胞が細胞表面へ移動し、小胞を包む脂質二重層が細胞膜と癒合する。③最後に癒合した部分が開いて、蓄えられていた物質が細胞外液へ放出される。図では小胞の膜も細胞膜も同じ脂質二重層として描かれており、この共通性が両者の癒合を可能にしている点に注目したい。開口放出は、軸索末端からの神経伝達物質の放出、内分泌腺からのホルモン分泌、膵臓の外分泌部からの消化酵素の分泌などに使われる。細菌や異物を細胞内へ取り込む食作用・飲作用とは向きが逆の、細胞外へ「出す」仕組みである。
学習の要点
- 開口放出（エキソサイトーシス）は、脂質二重層でできた小胞が細胞膜と癒合し、内容物を細胞外へ放出する分泌の仕組み。
- 覚え方のコツ: 「開口＝出す、食作用＝入れる」。エキソ（exo＝外へ）とエンド（endo＝中へ）で輸送の向きを区別する。
- 関連知識: 神経終末ではカルシウム流入がシナプス小胞の開口放出を引き起こし、神経伝達物質が放出される。ゴルジ装置でつくられた分泌顆粒もこの仕組みで細胞外へ出る。
- よくある間違い: 開口放出を「取り込み」と取り違える。細胞外の物質を取り込むのは食作用・飲作用（エンドサイトーシス）で、向きが逆。
- 臨床応用: 膵臓外分泌部からの消化酵素の分泌も開口放出による。分泌障害は消化不良につながる。
比較表
| 項目 | 開口放出（エキソサイトーシス） | 食作用・飲作用（エンドサイトーシス） |
|---|---|---|
| 輸送の向き | 細胞内 → 細胞外（放出） | 細胞外 → 細胞内（取り込み） |
| 膜の動き | 小胞の脂質二重層が細胞膜と癒合する | 細胞膜が落ち込み・盛り上がって包む |
| 主な対象 | 神経伝達物質・ホルモン・消化酵素 | 異物・細菌・死んだ細胞・大きな分子 |
| 具体例 | 軸索末端の伝達物質放出、膵消化酵素の分泌 | マクロファージによる細菌の処理 |
確認問題（その場で確認・記録には残りません）
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内分泌系-ホルモンの分類▶ この図の説明を読む
この図の解説
この表は、ホルモンを化学構造で「ステロイドホルモン」「アミン類」「ペプチドホルモン」の3つに分け、それぞれが脂溶性か水溶性かを色分けで示している。まず左列の3分類と、中央の赤字「脂溶性」・黒字「水溶性」の対応に注目したい。ステロイドホルモン（性ホルモン・副腎皮質ホルモン）はすべて脂溶性。ペプチドホルモンやその他大多数のホルモンは水溶性である。注目すべきはアミン類で、同じアミン類でも甲状腺ホルモン（T4・T3）は脂溶性、副腎髄質のカテコールアミン（アドレナリン・ノルアドレナリン）は水溶性と、溶解性が分かれている点が最大のポイントである。表下の吹き出しが示すとおり、脂溶性ホルモンは細胞膜を通り抜けて細胞内の受容体に作用し、効果はゆっくり現れて長く持続する。一方、水溶性ホルモンは細胞膜を通れないため細胞膜上の受容体に作用し、効果は速やかに現れ比較的早く消える。溶解性と受容体の場所がセットで決まる仕組みを押さえたい。
学習の要点
- ステロイドホルモン＝脂溶性、ペプチドホルモン＝水溶性。この2つは溶解性が一定で、化学構造から溶解性が即座に判断できる。
- 覚え方のコツ: 「アミンは仲間割れ」。甲状腺ホルモンだけ脂溶性、カテコールアミンは水溶性と分かれるアミン類が国試の狙い目。
- 関連知識: 脂溶性は細胞内（核内）受容体に結合し遺伝子発現を介するため作用が遅く持続的、水溶性は細胞膜受容体を介するため速効性で短時間。副腎皮質はステロイド、副腎髄質はカテコールアミンと、同じ副腎でも構造が違う。
- よくある間違い: 甲状腺ホルモンを「アミン類だから水溶性」と早合点すること。甲状腺ホルモンは例外的に脂溶性である。
- 臨床応用: 脂溶性のステロイド薬・甲状腺ホルモン薬は経口投与でも吸収されやすいが、水溶性のペプチド（インスリン等）は消化管で分解されるため注射が基本となる。
比較表
| 化学分類 | 溶解性 | 代表的なホルモン | 受容体の場所 |
|---|---|---|---|
| ステロイドホルモン | 脂溶性 | 性ホルモン、副腎皮質ホルモン（アルドステロン・コルチゾール） | 細胞内 |
| アミン類（甲状腺） | 脂溶性 | サイロキシン(T4)、トリヨードサイロニン(T3) | 細胞内 |
| アミン類（副腎髄質） | 水溶性 | カテコールアミン（アドレナリン・ノルアドレナリン） | 細胞膜上 |
| ペプチドホルモン | 水溶性 | その他大多数のホルモン | 細胞膜上 |
確認問題（その場で確認・記録には残りません）
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- ペプチド・蛋白質性ホルモンは水溶性の大分子 → 開口分泌（エキソサイトーシス）で細胞外へ出る。
- 粗面小胞体で合成 → ゴルジ装置で加工 → 分泌顆粒に貯蔵 → 細胞内Ca2+上昇で顆粒が細胞膜と融合し放出。
- ステロイドホルモンは脂溶性 → 貯蔵されず、合成後ただちに単純拡散で膜を通過して分泌される。
- 甲状腺ホルモンは脂溶性で単純拡散により膜を通過するが、例外的に濾胞コロイド中にサイログロブリンと結合して貯蔵される（数か月分）。
- 膜を「通り抜ける」のは小分子だけ。共輸送・促通拡散・単純拡散はいずれも大分子には使えない。
- 水溶性ホルモンの受容体は細胞膜上、脂溶性ホルモンの受容体は細胞内（細胞質・核内）にある。
| 形式 | エネルギー | 運べるもの | 代表例 |
|---|---|---|---|
| 単純拡散 | 不要 | 脂溶性・ごく小さい分子 | O2、CO2、ステロイドホルモン |
| 促通拡散 | 不要 | 小分子（輸送体・チャネル経由） | GLUTによるグルコース輸送 |
| 共輸送（二次性能動輸送） | Na+勾配を利用 | イオン・単糖・アミノ酸 | SGLT1（小腸・腎尿細管） |
| 開口分泌 | 必要（Ca2+依存） | 大分子・顆粒内容物すべて | ペプチドホルモン、神経伝達物質 |
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