ギャップ結合(細隙結合) – 完全攻略ガイド
はじめに
ギャップ結合(細隙結合)は細胞間接着装置の一つで、隣り合う細胞間でイオンや小分子が通過できるチャネル構造を形成します。心筋の介在板に存在し、機能的合胞体の形成に関与しています。今回はギャップ結合の構造と機能について詳しく解説します。
詳しい解説
ギャップ結合とは
ギャップ結合(gap junction、細隙結合)は、隣り合う細胞間にチャネル(孔)を形成し、イオンや小分子の通過を可能にする構造です。
構造
- コネクソンという構造が2個連結してチャネルが開通
- コネクソンは6個のコネキシンというタンパク質から構成
- 両方の細胞からそれぞれコネクソンが出て連結
通過可能な物質
| 通過可能 | 通過不可 |
|---|---|
| イオン | タンパク質 |
| 糖 | 核酸 |
| アミノ酸 | 大きな分子 |
| ATP |
機能
- 細胞間の情報交換が可能
- 機能的合胞体の形成
- 電気的シグナルの伝達
存在部位と役割
| 部位 | 役割 |
|---|---|
| 心筋介在板 | 興奮の素早い伝達(機能的合胞体) |
| 平滑筋 | 協調した収縮 |
| 神経細胞間 | 電気的シナプス |
心筋と機能的合胞体
心筋細胞間の介在板にはギャップ結合が存在します。これにより心筋細胞間で電気信号が素早く伝わり、心臓全体が1つの細胞のように協調して収縮します。これを機能的合胞体と呼びます。
絶対に覚えるべきポイント
- ギャップ結合=細胞間のチャネル構造
- コネクソンが2個連結して形成
- イオンや小分子が通過可能
- 心筋介在板に存在→機能的合胞体
一問一答
Q1. ギャップ結合の構造単位は何ですか?
【答え】 A. コネクソン
2個のコネクソンが連結してチャネルが開通します。
Q2. ギャップ結合を通過できる物質を挙げてください。
【答え】 A. イオン、糖、アミノ酸、ATPなど
小分子は通過できますが、タンパク質などの大分子は通過できません。
Q3. 心筋介在板にギャップ結合が存在する意義は何ですか?
【答え】 A. 興奮を素早く伝達し、機能的合胞体として働くため
心臓全体が協調して収縮できます。
Q4. ギャップ結合の別名は何ですか?
【答え】 A. 細隙結合
細い隙間(ギャップ)を通じて物質が移動することから名付けられました。
Q5. 機能的合胞体とは何ですか?
【答え】 A. 複数の細胞が1つの細胞のように協調して働く状態
ギャップ結合によりイオンが自由に移動するため、電気的に連結されています。
Q6. コネクソンを構成するタンパク質は何ですか?
【答え】 A. コネキシン
6個のコネキシンが集まって1個のコネクソンを形成します。
国家試験対策問題
問題1(選択問題)
イオンが通過できる細胞間接着装置はどれか。
a. タイト結合
b. 接着帯
c. デスモソーム
d. ギャップ結合
【解答と解説】 正解:d
ギャップ結合はチャネル構造を持ち、イオンや小分子が通過できます。タイト結合は物質の通過を阻止します。
問題2(選択問題)
心筋介在板に存在する細胞間接着装置はどれか。2つ選べ。
a. タイト結合
b. デスモソーム
c. ヘミデスモソーム
d. ギャップ結合
【解答と解説】 正解:b, d
心筋介在板にはデスモソーム(機械的接着)とギャップ結合(電気的結合)が存在します。
問題3(選択問題)
ギャップ結合の構造単位として正しいのはどれか。
a. カドヘリン
b. インテグリン
c. コネクソン
d. クローディン
【解答と解説】 正解:c
ギャップ結合は2個のコネクソンが連結して形成されます。コネクソンは6個のコネキシンから構成されます。
問題4(選択問題)
機能的合胞体について正しいのはどれか。
a. タイト結合により形成される
b. 複数の核を持つ1つの細胞である
c. 細胞間でイオンが自由に移動できる
d. 骨格筋で見られる
【解答と解説】 正解:c
機能的合胞体は、ギャップ結合により細胞間でイオンが自由に移動でき、複数の細胞が1つの細胞のように協調して働く状態です。心筋がその代表例です。
まとめ
ギャップ結合の特徴早見表
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| 別名 | 細隙結合 |
| 構造単位 | コネクソン(コネキシン6個) |
| 通過物質 | イオン、糖、アミノ酸、ATP |
| 代表的部位 | 心筋介在板 |
| 機能 | 細胞間情報交換、機能的合胞体形成 |
覚え方のコツ
「ギャップ(隙間)=通す」「タイト(きつい)=通さない」と対比で覚えましょう。
- ギャップ結合 → イオンを通す → 心筋介在板 → 機能的合胞体
- タイト結合 → 物質を通さない → 血液脳関門
「コネクソン=connect(つなぐ)」と語源で覚えると効果的です。
#解剖学 #組織学 #国試対策







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