コンテンツ
- TL; DR（長すぎる;読まなかった）
- 真核細胞の起源
- 最終共通ユニバーサル祖先
- 特有の真核細胞の特徴
- 真核細胞の細胞膜
- 細胞質：細胞内のゼリー様物質
- 真核細胞の細胞骨格
- 細胞核
- 細胞分裂と複製
- 真核細胞の減数分裂細胞分裂
- 真核細胞のリボソームはタンパク質を作ります
- 内膜システム
- 真核細胞のエネルギー工場
- 真核生物の植物細胞と動物細胞の違い
- 真核植物細胞における葉緑体
真核細胞の構造を理解するために、人体以外に目を向ける必要はありません。すべての人がそれらの中にこれらの細胞を持っているからです。生物学では、真核生物と原核生物の2種類の細胞しかありません。すべての生命の分類学的分類では、真核細胞を含む生命体はユーカリヤ領域に属し、他の2つの領域は細菌と古細菌です。
これらの後者のドメインに該当する生物は、単細胞生物で構成されています。 Linnaean分類システムのEukaryaドメインには、原生生物、菌類、動植物の王国が含まれています。ユーカリヤドメインには単細胞の原生動物がいますが、このドメインに分類される生物の大部分は多細胞体です。
TL; DR（長すぎる;読まなかった）
真核細胞と原核細胞の顕著な違いは、両方の細胞型を比較すると、真核細胞には、タンパク質によって結合されたDNAを含む特有の核があり、細胞内の独立したチャンバー内に含まれていることです。
真核細胞の起源
この時点で、科学者は、生命の最初の形態の化石記録に基づいて、約35億年前にすべての生命が地球で最初に始まったと仮定します。原核細胞は、一般に約10 µm以上の真核細胞と比較すると、最初に非常に小さな細胞（サイズが約1または2マイクロメートル（略してµm））として進化したようです。 µmは100万分の1メートルを表します。地質学的記録は、真核細胞が約21億年前に初めて現れたことを示しています。
最終共通ユニバーサル祖先
細胞の生命体に関する長期にわたる研究により、科学者は、今日生きている真核細胞が単一の共通の祖先を共有していると結論付けました。しかし、2016年7月、「ニューヨークタイムズ」は、ドイツのデュッセルドルフにあるハインリッヒ・ハイネ大学のウィリアム・F・マーティン博士が率いる進化生物学者グループが、地球上のすべての生命が共通の祖先を共有していると結論付けたと報告しました：最後の普遍的な共通の祖先、LUCAの愛称。
論争のないわけではないが、マーチン博士と彼のグループ理論は、LUCAの起源の探索中に彼らが開発した遺伝子マップが、約40億年前、5億6千万年前に生きたと思われる細菌の形態を指していることを示している地球。ダーウィンは生命が暖かく小さな池で始まったと仮定したが、マーティンズグループは、遺伝子マップが海底の深い火山噴出孔に住んでいる単一細胞の生命体を指していることを発見した。彼らは、この生命体がバクテリアと古細菌の領域を生み出し、ユーカリヤ領域が約20億年前に出現したと彼らは信じている。
特有の真核細胞の特徴
両方の細胞タイプはいくつかの共通の特徴を共有しますが、真核細胞はより複雑です。真核細胞を定義する特徴的な特性には次のものがあります。
真核細胞の細胞膜
すべての細胞には、細胞の内側と外側の環境を隔てる形質膜があります。膜には埋め込まれたタンパク質と、イオン、酸素、水、有機分子が細胞内外に移動できるようにする他の成分が含まれています。二酸化炭素やアンモニアなどの廃棄物も、タンパク質の「移動体」の助けを借りて、これらの細胞膜を通過します。これらの膜は、小腸の内側を覆っている細胞に見られる微絨毛のような独特の形をとることができます。これにより、細胞の表面積が増加し、消化管内の食物から栄養分を吸収します。
細胞質：細胞内のゼリー様物質
細胞内のビューは、細胞膜から密閉された核まで到達する半液体のゼリー状物質を示しています。細胞内のさまざまな特殊な構造である細胞小器官は、細胞質ゾル、細胞骨格、および複数の化学物質からなるこのゲルに浮かんでいます。細胞質は主に70〜80パーセントの水ですが、ゲルのような形をしています。真核細胞内の細胞質には、タンパク質と糖、アミノ、核酸、脂肪酸、イオン、および大量の水溶性分子も含まれています。
真核細胞の細胞骨格
細胞質の内部には、細胞の形状を維持し、細胞小器官へのアンカーを提供し、細胞の移動を担う微小繊維、微小管、中間繊維からなる細胞骨格があります。微小管と微小フィラメントを構成する要素は、細胞の動きに必要に応じて集合し、細胞が変化する必要があるときに再集合します。
細胞核
多くの科学用語はラテン語またはギリシャ語に起源があり、真核細胞も例外ではありません。その起源に細分化された細胞そのものの名前は、細胞核を代表する「ウェルまたはトゥルーナッツ」を意味します。ギリシャ語のEuは まあ または 本当、基本語 かりょう ナットを意味します。原核細胞は、細胞の中心にあるが細胞の細胞質内に遺伝物質が存在するため、細胞内に核が閉じていない。
真核細胞の核は、核質と呼ばれるゲル状の物質にDNAとタンパク質からなるクロマチンを保存しています。核を取り囲む核エンベロープは2つの層で構成されています。核の内側の核質と細胞の内側との間のイオン、分子およびRNA物質の通過を可能にする内側および外側の透過性膜。核は、リボソームの生産にも関与しています。真核細胞の核であるDNA材料である染色体は、細胞再生のための一種の計画を提供します。
細胞分裂と複製
顕微鏡レベルでは、細胞は分裂して複製します。これは、真核細胞と原核細胞の両方が共有する特性で、古い細胞から新しい細胞を作成します。しかし、原核細胞はバイナリ分裂を使用して分裂しますが、真核細胞は有糸分裂と呼ばれるプロセスによって分裂します。これには、単一の卵子と精子が結合して完全に新しい生物を作る減数分裂を介して発生する種間の有性生殖は含まれません。非生殖細胞のみがユーカリヤ領域で有糸分裂によって分裂します。
体細胞としても知られる非生殖細胞は、消化管、筋肉、皮膚、肺、有毛細胞などの組織や臓器を含む人体の細胞のほとんどを構成しています。真核細胞内の生殖細胞-精子と卵細胞-は体細胞ではありません。有糸分裂は、その細胞分裂状態を定義する複数の段階を含む：前期、前期、中期、後期、終期および細胞質分裂。分裂する前、細胞は間期状態にある。
一連の段階を経て、染色体はそれ自体を複製し、各ストランドが核内の反対の極に移動して、核エンベロープが収束して各染色体を囲むようにします。動物細胞では、分裂溝が二倍体または娘細胞を2つに分けます。真核生物の植物細胞では、娘細胞を分離する新しい細胞壁の前に一種の細胞プレートが形成されます。分裂すると、各娘細胞は元の細胞の遺伝的複製です。
真核細胞の減数分裂細胞分裂
減数分裂細胞分裂は、ユーカリヤドメイン内の生物が雄の精子や雌の卵細胞などの性細胞を作り出すプロセスです。有糸分裂と減数分裂の違いは、二倍体細胞内の遺伝物質が同じであるのに対し、減数分裂では、それぞれの新しい細胞には独特でユニークな青の遺伝情報が含まれていることです。
減数分裂が起こると、精子と卵細胞が利用可能になり、まったく新しい生命体が作成されます。これにより、性的に繁殖するすべての生命体の遺伝的多様性が可能になります。基本的に減数分裂Iと減数分裂IIの2つの段階で起こる減数分裂細胞分裂中に、各染色体のごく一部が破壊され、遺伝子組換えと呼ばれる別の染色体に付着します。この小さなステップは、種間の遺伝的多様性の原因です。減数分裂Iの前は、生殖細胞は細胞分裂の準備として間期に存在します。
真核細胞のリボソームはタンパク質を作ります
真核細胞の各部分には、細胞の寿命を維持する上で重要な役割があります。たとえば、リボソームは、電子顕微鏡で見ると、ブドウの集まりのように、または細胞の細胞質内に浮かぶ小さな点のように、2つの方法のいずれかで表示されます。また、小サブユニットまたは大サブユニットのいずれかとして、細胞膜の内壁または核膜の外膜に付着する可能性があります。タンパク質の生産は、すべての細胞の重要な目的であり、ほとんどすべての細胞は、特に大量のタンパク質を生産する細胞では、リボソームを含んでいます。消化を助ける酵素の生成に関与する膵臓の細胞には、多くのリボソームが含まれています。
内膜システム
内膜システムは、核膜、原形質膜、ゴルジ体、小胞、小胞体、およびこれらの要素に由来する他の構造で構成されています。一部は外観と目的が異なりますが、すべてがセルの機能に関与しています。内膜システムは、細胞の周りにタンパク質と膜を移動します。例えば、リボソーム上に構築されたタンパク質のいくつかは、核の外部に付着する迷路に似た構造である粗面小胞体に結合しています。これらの構造は、他の目的の中でも特に、タンパク質を修正し、細胞内の必要な場所に移動させるのに役立ちます。
真核細胞のエネルギー工場
すべての細胞は機能するためにエネルギーを必要とし、ミトコンドリアは細胞のエネルギー植物です。ミトコンドリアはATPと略されるアデノシン三リン酸を生成します。ATPは、細胞内で短時間エネルギーを運ぶ分子（すべての生命のエネルギー通貨）です。細胞内のこのミトコンドリア構造は、細胞の外膜と細胞核の外壁との間の細胞質に存在します。それらは、タンパク質が注入されたリン脂質二重層を持つ独自のリボソームとDNAを含んでいます。
真核生物の植物細胞と動物細胞の違い
真核細胞の主な特性のために、植物と動物はユーカリヤ領域に分類されますが、植物界と動物界内の細胞には違いがあります。植物と動物の両方の真核細胞には微小管、細胞分裂中に染色体を分離するのに役立つ小さな管がありますが、動物細胞には真核細胞に中心体とリソソームがありますが、植物にはありません。植物細胞は、例えば、光合成を助ける葉緑体（太陽のエネルギーを食物に変える）に加えて、大きな中心液胞も持っています。細胞内の空間は主に液体を含み、膜で囲まれています。
真核植物細胞における葉緑体
葉緑体は、植物が太陽のエネルギーを使用して水と二酸化炭素から食物を作る光合成プロセスに寄与するクロロフィルと酵素を含む真核植物細胞内の構造です。これらの小さな工場は、光合成の産物として酸素を大気中に放出する責任があります。
植物細胞のこれらの大きな構造には、DNAと二重膜、および扁平な嚢のように見えるチラコイドでできた内部膜システムが含まれています。間質は、外膜と葉緑体DNAを含むチラコイドとの間の空間であり、葉緑体のタンパク質、および他の酵素やタンパク質を作る「工場」です。