[どこよりも詳しくわかりやすい？！]生物解説パート①-細胞とその働き

今回は生物のどこよりも詳しい解説をしていこうと思います！！詳しすぎる部分もあるかと思いますが、自分の欲しい情報があるところを見ていってください！！

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原核細胞と真核細胞

原核細胞

原核細胞は、細胞基質中に染色体が存在し核がありません。原核細胞を持つ生物のことを原核生物といいます。原核生物は細菌と古細菌に大きく分けることができます。

原核細胞は、真核細胞に比べてサイズは小さいです。さらに、エキソサイトーシスとエンドサイトーシスを行いません。スプライシングなどもほとんど行われません。

細菌(バクテリア)には、大腸菌や乳酸菌、シアノバクテリアなどが含まれます。

古細菌(アーキア)には、メタン菌や好熱好酸性菌などが含まれます。

ここで間違えやすいのが、酵母菌です。酵母菌は核を持つので、真核細胞であることを注意しておきましょう。

真核細胞

真核細胞は、核を持ち、その内部に染色体が存在しています。真核細胞を持つ生物は、大きく植物と動物に分けられます。

真核細胞は、原核細胞に比べてサイズが大きいです。エキソサイトーシスとエンドサイトーシスも行い、多くの場合スプライシングなども起こります。

動物細胞と植物細胞

共通点

まずは動物細胞と植物細胞の共通点から紹介していきます。

どちらにも、核と細胞質が共通に存在しています。この核と細胞質を合わせて、原形質といいます。この原形質という言葉は、よく出てくるのですが、細胞質との違いがわかりずらいので今のうちにしっかりと覚えておきましょう。

細胞内で特定の働きをしている構造体を細胞小器官といいます。

共通の細胞小器官

共通の構造としては、核・細胞膜・ミトコンドリア・ゴルジ体・液胞・小胞体・リボソーム・細胞骨格・細胞質基質・細胞内含有物（デンプンなど）が挙げられます。

核

核には核膜という２重の膜があります。さらにその膜には物質の通路となる核膜孔があります。核膜を内側から裏打ち（裏から支える）する構造のことを核ラミナといいます。核ラミナは、中間径フィラメンの一種から構成されていることを覚えておきましょう。

核内には、核小体というものも存在しています。核小体は、リボソームRNAの転写とリボソームの組み立てを行っています。一つの核に複数個存在しています。

核には、染色体も存在します。DNAとヒストンなどのたんぱく質の複合体であり、塩基性の色素でよく染まります。

ミトコンドリア

ミトコンドリアは、細胞内の呼吸の場であり、ATPを生産します。独自の環状DNA を持つことと、分裂・増殖をすることから、細胞内共生説が唱えられている。その起源は、原核生物であるというものです。

ミトコンドリアには、電子伝達系に関与する内膜と内膜が内側に突出した部分であるクリステ、内膜に囲まれクエン酸回路に関与するマトリックスが存在しています。

ゴルジ体

小胞体から送られてきたタンパク質や脂質に糖を就職する役割を持っています。さらに、これらの物質を細胞内外へ輸送している。分泌細胞に多く含まれている細胞小器官である。

液胞

動物細胞に存在しているが、植物細胞では特に発達しやすく、浸透圧の調整や不要物の貯蔵などを行っている。

小胞体

表面にリボソームが付着した領域を粗面小胞体、付着していない部分を滑面小胞体といいます。

粗面小胞体は、リボソームで合成されたたんぱく質を取り込み、ゴルジ体へ輸送する役割を持っています。

滑面小胞体は、脂質の合成や毒物の解毒、細胞内カルシウムイオンの濃度調節に関与しています。

リボソーム

リボソームはｒRNA（リボソームRNA）とタンパク質から構成されています。ｍRNAに基づいたたんぱく質の合成が行われる場となる。

小胞体に付着しているものと、細胞質基質に遊離しているものがある。

細胞骨格

細胞質基質中にに存在し、細胞の形の保持などに関係する繊維状構造を細胞骨格といいます。細胞骨格には、微小管・アクチンフィラメント・中間径フィラメントに大きく分けられる。

微小管はチューブリンが重合した繊維である。細胞内輸送の輸送路であり、細胞分裂時の染色体分離にも関与します。

アクチンフィラメントはアクチン分子が重合した繊維であり、原形質流動やアメーバ運動、筋収縮に深く関与している。

中間径フィラメントはケラチン繊維などからなります。アクチンフィラメントが一番細く、微小管が一番太いため、その中間の太さです。細胞の機械的な強度を高める役割を持っている。

植物細胞のみに含まれる細胞小器官

色素体

色素体には、葉緑体、有色体、白色体があります。

有色体はカロテノイドを含んでおり、黄色または赤色です。

白色体は色素を含まず、デンプンを貯蔵するものは特にアミロプラストとよばれています。

葉緑体は、光合成の場であり、扁平な袋状の構造のチラコイドとそれが重なったグラナ、チラコイドの間を満たしており、二酸化炭素の固定を行うストロマで構成されています。

細胞壁

セルロースやペクチンなどを主成分としている構造体で、細胞質を取り囲んでいます。

動物細胞のみの含まれる構造

中心体

中心小体（中心粒）とその周りの特有のたんぱく質から構成されています。それぞれの中心小体は、微小管が３つ連なった三連微小管が９組環状に配列した構造をしています。

細胞分裂時には、紡錘糸の起点となります。動物細胞のみに含まれる分類にしましたが、藻類やシダ植物やコケ植物の一部にも中心体を持つ生物もいます。

リソソーム

内部に消化酵素を持っていて、古い細胞小器官や細胞外から入ってきた異物の消化を行う。

２重膜の細胞小器官

２重膜の細胞小器官は、核・ミトコンドリア・色素体の３つです。それ以外は１重膜の構造となっているので、覚えておきましょう。