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ミクロワールド 心臓を動かす 細胞の秘密 オープニング
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ミクロワールド 心臓を動かす 細胞の秘密 オープニング

私たちの活動を支える心臓
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私たちの体のあらゆる活動は、心臓によって支えられています。心臓は握りこぶしほどの大きさですが、全身に血液を送る強力な器官です。心臓はどのようなしくみで動いているのでしょうか。ヒトの心臓と同じしくみを持つ、ネズミの心臓の細胞を観察してみます。〔撮影協力:東邦大学薬学部薬物学教室〕

しま模様と二つの核
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細長く角張った形、それぞれが一つの細胞です。長さは0.1mmほど。縦横に線が入っています。縦に並んだ細胞に対して横方向に見えるしま模様は「横紋(おうもん)」と呼ばれます。横紋は手や足など、激しい運動をする筋肉の細胞にも見られます。細胞の中で少しぼやけているように見える部分。これを染色してみると、細長い楕円(だえん)が二つ見えました。細胞の核です。心臓の細胞には核が二つあるものが多く見られます。

電気刺激に反応して収縮する
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シャーレに設置した電極から電流を流し、細胞を刺激してみます。細胞は、与えた電気刺激に反応して一定のリズムで収縮を始めました。実はこの細胞は、筋肉の細胞の一種で、「心筋(しんきん)細胞」と呼ばれます。心筋細胞は、休むことなく一生動き続けます。その強さの秘密は、細胞がエネルギーを作り出すミトコンドリアをたくさん持っていることにあります。

細胞内のたくさんのミトコンドリア
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ミトコンドリアが染まる特殊な液を細胞に加えてみます。全体が赤くなりました。心筋細胞全体に、たくさんのミトコンドリアが存在していることがわかります。ミトコンドリアが作り出すエネルギーで、心臓は絶え間なく動き続けることができるのです。心臓は一つひとつの小さな細胞が集まってできています。でも心臓全体はどのようなしくみで動いているのでしょうか。

隣の細胞との動きの同期
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ネズミの胎児の心筋細胞を培養したものを見ると、一つひとつの細胞がバラバラに動いています。ところが、細胞同士がつながると、二つの細胞は同じタイミングで動くようになります。心筋細胞は、つながると同期する性質があるのです。一つの細胞は、接触する隣の細胞と電気信号を共有します。電気信号は隣から隣へ、そのまた隣へと伝わっていきます。このような性質によって、心臓は全体としてまとまった動きをするのです。私たちの生命を支える心臓。生涯動き続ける、力強いポンプです。

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心臓を動かす 細胞の秘密
拍動する細胞が何十万と集まって心臓の動きを作り出している。
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