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人体組織


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人体の構造 (1)~(6)
(1)化学物質レベル・・・「原子」「分子」

(2)細胞レベル・・・・・「核」「ミトコンドリア」

(3)組織レベル
  • 「上皮組織」
    「結合組織」
    「筋組織」
    「神経組織」
  • 組織とは・・・同じ形や働きを持つ細胞が、集まって形成された有機体
    • 組織の画像


(4)器官レベル・・・・「胃」「心臓」など
  • 器官はハッキリした形をしており、2つ以上の組織で構成され、特定の機能を有する

(5)器官系レベル・・・・11系がある

(6)個体レベル






(5)
器官系
レベル
構成要素 機能

外皮系
皮膚とそれに由来する構造

[毛][ツメ]
[汗腺][脂腺]
・体温調節の補助
・体の保護・老廃物の一部を排泄
・ビタミンD産生の補助
・圧や痛み・熱い・冷たいなどの感覚の検出

神経系
[脳][脊髄][神経]
[目][耳]
といった感覚器官
・神経のインパルスを介して、環境の変化を検出し、その変化を解釈し、筋肉 の収縮や腺の分泌を起こすことにより、体の活動を制御する。

骨格系
体内の骨、それに付いている軟骨・関節 ・体の支持と保護
・体の運動の補助
・血液細胞を産生する細胞の貯蔵
ミネラル と脂質の貯蔵

内分泌系
体の機能を制御する化学物質であるホルモンを産生するすべての腺と組織。 ・血液によってホルモンを体のいろいろな標的器官に運ぶことにより、体の活動を制御する。

筋肉
・特別に骨格筋組織と呼ばれる。
・通常、骨に結合している(他の筋肉組織は平滑筋と心筋)
・運動をもたらす。
・姿勢を制御する。
・熱を産生する。

心臓血管系
[血液][心臓][血管] ・心臓は血管を介して血液を送り出す。・血液は酸素と栄養素を細胞に運搬し、細胞から二酸化炭素と老廃物を運び去る。そして体液の酸性度、温度、水の含有量の制御を助ける。・血液に含まれるヨウ素は胃に対する防御を助け、障害された血管を繕う。

リンパ系と免疫系
[リンパ液とリンパ管]
[脾臓]
[胸腺]
[リンパ節]
[扁桃]

・免疫反応を実行する細胞群
(B細胞、T細胞、その他)
・タンパクと体液を血液に戻す。・消化管から血液へ脂肪を運搬する。・疾患を引き起こす原因となる生物をを防御する、B細胞とT細胞の成熟と増殖の場所を提供する。

消化器系
・[口][食道][胃]小腸[大腸][直腸][肛門]から成る消化器官。

[唾液腺][肝臓][胆嚢][脾臓]など、消化を助ける付属器官も含まれる。
・食物を物理的・化学的に分解する。
・栄養素を吸収する。
・固形の老廃物を排出する。

呼吸器系
・肺と、そこへ出入りする気道。
すなわち

[咽頭(のど)]
[喉頭(発声器)]
[気管]
[気管支]
・吸い込んだ空気から血液へ酸素を移し、血液中の二酸化炭素を排出する空気に移す。
・体液の酸性度の調節を補助する。
・肺から出る空気の流れによって声帯から音を作り出す。

泌尿器系
[腎臓]
[尿管]
[膀胱]
[尿道]
・尿を作り、貯蔵し、排泄する。・老廃物を排泄し、血液の量とその化学的組成を制御する。・体内のミネラルバランスを維持する。・赤血球の産生を補助する。

生殖器系
生殖腺(精巣・卵巣)と付属する器官。
・女性では
[卵管][子宮]
[膣][乳腺]

・男性では
[精巣上体][精管]
[陰茎]
・生殖腺は配偶子(精子・卵子)を作りだし、これは合して新しい個体をつくる。
・生殖腺からはホルモンが分泌され、生殖およびその他の体の過程が制御される。
・付属器は生殖細胞を輸送し貯蔵する。
・乳腺は乳を産生する。




人体を作る組織の種類 
(器官を構成する4大組織)
組織とは=同じ形や働きをもつ細胞が、集まって形成された有機体。
  • 組織は、細胞とその間を埋める間質とからできている
  • また間質には、有形成分としての線維と、特定の形態を示さない無定形成分がある。
  • からだを作る線維には膠原線維、細網線維のほか、ゴムのように伸縮する弾性線維などの種類がある。

上皮組織・・・外界に直面しているのが上皮組織。
  • 体表や、体腔、中腔器官、導管の内面を被い、そして腺を形成する。
  1. 上皮とはからだの内と外を仕切るバリアである。バリアであるために、細胞がすき間無く敷き詰められている。上皮細胞がビッシリとすき間無く並んでシート状になっている。このシートが内外を仕切っている。
  2. 上皮組織は体表や、体腔、中腔期間、導管の内面を被い、そして腺を形成する。
    • 食物の通路である胃腸菅の内表面も上皮。
    • 肺という器官を構成している気管支や肺胞の内表面も上皮。
  3. 上皮組織を作る細胞の直下には基底膜という約1µmの薄い層があって、非上皮との境界になっている。
  4. そして以下に分類される。
    • 「被蓋上皮」
      「腺上皮」

支持組織(3種類)
  • 人体とその器官を保護ならびに支持し、器官同士を結びつける。
  • 脂肪としてエネルギーを蓄える
  • 免疫を与える
  1. 結合組織
    • 体の中で最も多く、広く分布している組織。
    • 結合組織は、細胞と、間質物質と線維からなる基質によって構成されている
    • (線維)基質にある線維には3タイプがある。
      1. 膠原線維 collagen fibers
      2. 弾性線維 elastic fibers
      3. 細網線維 reticular fibers
    • (結合組織の分類)
      1. 胎生結合組織
        • 「間葉」
        • 「膠様組織」
      2. 成体結合組織
        1. 疎生結合組織
          • 「疎生結合組織」
            「脂肪組織」
            「細網組織」→
            リンパ節
        2. 緻密性結合組織
          • 「平行線維性」→
            「交織緻密結合組織」→
            皮膚
            「弾性組織」→
            心臓
        3. 軟骨
          • 「硝子軟骨」→気管
            「線維軟骨」→
            膝関節
            「弾性軟骨」→
            耳介
        4. 骨組織→緻密骨→大腿骨
        5. 血液組織
        6. リンパ
  2. 血液とリンパ組織
  3. 骨・軟骨組織

筋組織
  • 人体構造を動かすために必要な力をつくる


神経組織
  • 身体活動を調節するために神経インパルスを発し、これを伝達する











間質
(細胞間物質)・・・細胞細胞の間にあるもの
  • 間質物質は細胞と線維の間を埋める要素で、細胞を支えたり、結びつけたり、それを介して血液と細胞との間で物質が交換される媒質となる。
  • 間質の組成の違いで、組織の様子が大きく異なる。
    • 間質に酸性ムコ多糖体という粘性の大きな物質が大量に沈着すると・・・軟骨になる
    • リン酸カルシウムが沈着すると・・・骨ができる


(有形成分)
  1. 膠原線維(collagen fibers)colla=ニカワ
    • 間質成分の代表が線維。
    • 人体の線維で最も大量に存在するのがコラーゲンを主成分とする膠原線維
  2. 細網線維(reticular fibers)eticul-=網
    • コラーゲン糖タンパク質 から構成されている。
    • 血管壁を保持したり、
    • 脂肪細胞、神経線維、骨格筋や平滑筋の周囲の分岐した網目構造を形成している。
  3. 弾性線維(elastic fibers
    • 膠原線維に比べて直径が小さく、相互に結合して、組織内では網目を形成する。
    • エラスチン(elastin)とそれを取り囲む糖タンパク質のフィブリン(fibrillin)から構成されている。


(無定形成分)
  • 液性成分で、その中には細胞から分泌されたタンパク質多糖体・無機イオンなどが入っている。





結合組織の細胞
  • 上皮の下にある結合組織の中に存在する細胞には以下のものがある
    1. 膠原線維を産生し、結合組織の中心の線維芽細胞
    2. 胎生期の間葉の性質を残す未分化間葉細胞
    3. 周皮細胞
    4. ヘパリンとヒスタミン などの顆粒をふくむ肥満細胞
    5. 異物を貪食する大食細胞(マクロファージ、組織球)
    6. 大食細胞へと分化する単球
    7. 抗体を産生する形質細胞
    8. 抗原を取り込みリンパ球に抗原を提示する樹状細胞
    9. 免疫に関与するリンパ球
    10. 免疫複合体を破壊する好酸球


結合組織の機能
  1. からだや器官の支持
  2. 血液ガス・栄養物質・代謝産物の輸送や交換とその調節
  3. 水と電解質の平衡維持
  4. 異物の貪食、抗体の産生などの生体防御作用
  5. 脂肪やビタミンAなどの貯蔵
  6. 上皮組織の分化誘導
  7. 傷害に対する修復





人体を構成する器官
脈菅系 心臓・動脈・静脈・毛細血管・リンパ管
消化器系 口腔・食道・胃・小腸・大腸・肝臓・膵臓
小腸
(十二指腸・空腸・回腸)
大腸
(盲腸・上行結腸・横行結腸・下行結腸・S状結腸・直腸)
呼吸器系 鼻腔・喉頭・気管・肺
泌尿・生殖系 腎臓・尿管・膀胱・尿道・精巣・精管・卵巣・卵管・子宮
感覚器系 眼球・外耳・中耳・内耳
内分泌器系 下垂体・甲状腺・副腎・上皮小体
外皮系 皮膚・毛・爪
リンパ性器官 リンパ節・脾臓・胸腺
神経系 大脳・小脳・脳幹・脊梢・末梢神経
運動器系 骨・骨格筋・靱帯



人体の組成 体重比
タンパク質
脂肪
灰分
水分
皮膚 7.81 22.10 13.00 0.68 63.68
骨格 14.84 18.93 17.18 28.91 31.81
横紋筋組織 31,56 16.50 3.35 0.93 79.52
脳・脊髄 2.52 12.06 12.68 1.37 73.33
肝臓 3.41 16.19 10.35 0.88 71.46
心臓 0.69 15.88 9.26 0.80 73.69
4.15 13.38 1.54 0.95 83.74
腎臓 0.51 14.69 4.01 0.96 79.47
脾臓 0.19 17.81 1.19 1.13 78.69
すい臓 0.16 12.69 13.08 0.93 73.08
2.07 13.19 6.24 0.86 79.07
脂肪組織 13.63 7.06 42.44 0.51 50.09
血液・リンパ 3.79 5.68 0.17 0.94 93.33
丸善「数値でみる生物学」p205




左右非対称
細胞から器官をつくる遺伝子(Canopy1)
  • 2011年、奈良先端科学技術大学院大学、理化学研究所などのチームは、動物の細胞が集まって器官を作るために欠かせない遺伝子を見つけた。
  • 細胞の増殖や細胞同士をつなぐ役目のタンパク質(カドヘリン)の生成を促していた。
  • 生物の器官は体内に効率よく収まるために、左右非対称になっている。非対称の配置を決める器官(クッペル胞)ができる仕組みを、松井貴輝・奈良先端大助教らが突きとめた。
  • ゼブラフィッシュの胚にある遺伝子「(Canopy1」に着目。
  • Canopy1が線維芽細胞増殖因子(FGF)というタンパク質の働きを推進して、細胞同士を接着して集団を作るカドヘリンというタンパク質の産生を促し、左右非対称の配置を決める器官の基となる細胞が、自律的に集まることが分かった。
  • Canopy1の働きを抑えると、左右非対称の配置を決めるもととなる細胞が正確に集まらなくなり、心臓の位置などに異常が起きた。


2細胞が決定
  • 2012年、大阪大学の浜田博司教授や篠原恭介特任研究員らは、体を左右非対称にする胚の中の細胞の働きを解明した。
  • 微小な眼を持つ細胞が2個以上働くと周囲の液体に流れができて、胚の遺伝子の働きに偏りができて非対称にしていた。
  • 受精後8日目のマウスの胚には約200個の細胞からなる凹んだ部位ができる、この細胞には長さ2マイクロ㍍、太さ0.2マイクロ㍍の繊毛がある。
  • 繊毛は周囲の液体に流れを作り、胚の遺伝子の働きに偏りができる。それにより心臓の位置など体の左右非対称になるのは分かっていたが、詳細なメカニズムは不明だった。


Kif3a
  • 2012年、大阪大学の浜田博司教授らと熊本大学のチームは、左右非対称を作るキッカケの信号を伝えるのに欠かせない物質を特定した。
  • 受精後7.5日を過ぎたマウスの胚には約200個の細胞から凹んだ部位ができる。
  • この細胞には長さ2マイクロ㍍の絨毛がある。
  • 細胞の周囲の液体に流れができると胚の遺伝子が働き、体が非対称になることは分かっていたが、詳しいメカニズムは不明だった。
  • 研究チームは絨毛を作るのに欠かせない物質「Kif3a」と「Pkd2」に注目。
  • 遺伝子組み替えマウスでこれらがないマウスを作った。
    • 「Kif3a」がないと絨毛が育たず
    • 「Pkd2」がないと周囲の流れを感じ取れなかった。




観察
試薬で透明に
  • 2011年8月、理化学研究所は、生体の組織をゼリーのように透明にできる試薬を開発した。
  • 1~2週間浸しておくと、光の散乱を抑える尿素の働きで透明になる。
  • 組織を壊さずに内部を観察できる。
  • 成果はネイチャー・ニューロサイエンス(電子版)に掲載。
  • 開発した試薬は「尿素」「グリセロール」「界面活性剤」からできている。
  • 光の散乱が無くなると光が組織の中を直進する。色素やタンパク質の働きを保ったまま透明にでき、生理食塩水につけておけば元も色に戻る。
  • 組織の表面から顕微鏡を使って内部を観察できる。観察したい細胞や特定のタンパク質に蛍光色素で目印をつけておけば、細胞同士のつながり方やタンパク質の働く場所を調べることが可能。
  • マウス実験で、脳の組織表面から4ミリ㍍までの深さの細胞のつながりを観察できた。






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