真核細胞:定義、構造、機能(類推と図を使用)

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著者: Louise Ward
作成日: 3 2月 2021
更新日: 21 11月 2024
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【生物基礎】 細胞6 原核生物と真核生物 (11分)
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すでに学んだように、細胞は生命の基本単位です。

そして、中学や高校での生物学的試験を成功させることを望んでいるか、大学の生物学の前に復習を求めているかどうかにかかわらず、真核生物の細胞構造の知識は必須です。

(ほとんどの)中学校および高校の生物学コースで知っておく必要のあるすべてをカバーする一般的な概要をお読みください。各細胞小器官の詳細なガイドのリンクをたどって、コースを成功させましょう。

真核細胞の概要

真核細胞とは正確には何ですか?それらは、細胞の2つの主要な分類の1つです-真核生物および原核生物。彼らはまた、2つのより複雑です。真核細胞には、ヒト細胞を含む動物細胞、植物細胞、真菌細胞、藻類が含まれます。

真核細胞は、膜結合核によって特徴付けられます。これは、核様体(細胞DNAが密集する領域)を持っている原核細胞とは異なりますが、実際には核のような別個の膜結合区画を持ちません。

真核細胞は細胞内に見られる膜結合構造であるオルガネラも持っています。真核細胞を顕微鏡で見ると、すべての形と大きさの明確な構造が見えます。一方、原核細胞は、細胞を破壊する膜結合構造を持たないため、より均一に見えます。

では、なぜオルガネラは真核細胞を特別なものにしているのでしょうか?

あなたの家の部屋のようなオルガネラを考えてください:あなたの居間、寝室、浴室など。それらはすべて壁で隔てられています。セル内では、これらは細胞膜になります。各タイプの部屋には独自の用途があり、全体としてあなたの家を快適な住まいにします。オルガネラも同様の働きをします。それらはすべて、細胞の機能を助ける明確な役割を持っています。

これらのオルガネラはすべて、真核細胞がより複雑な機能を果たすのを助けます。そのため、真核生物の細胞を持つ生物は、人間のように、バクテリアのような原核生物よりも複雑です。

核:セルのコントロールセンター

細胞の「脳」、つまり細胞のほとんどの遺伝物質を保持している核について話しましょう。ほとんどの細胞DNAは核内にあり、染色体に編成されています。人間では、それは2つの染色体の23ペア、または全体で26の染色体を意味します。

核は、細胞がどの遺伝子をより活性化(または「発現」)させ、どの遺伝子をより活性化(または「抑制」)させるかについて決定する場所です。その転写部位は、タンパク質合成とタンパク質への遺伝子発現に向けた最初のステップです。

核は、核膜と呼ばれる二層の核膜に囲まれています。エンベロープには、遺伝物質やメッセンジャーRNAまたはmRNAを含む物質が核内外に出入りできるいくつかの核孔が含まれています。

そして最後に、核は核小体を収容します。核小体は核の最大の構造です。核小体は、細胞がリボソームを生成するのを助けます(1秒でさらに増加し​​ます)。また、細胞のストレス応答にも役割を果たします。

細胞質

細胞生物学では、各真核細胞は2つのカテゴリに分類されます。上で説明した核と、それ以外のすべての細胞質です。

真核細胞の細胞質には、以下で詳しく説明する他の膜結合オルガネラが含まれています。また、細胞質の約70%を占める、サイトゾルと呼ばれるゲル状物質(水、溶解した物質、構造タンパク質の混合物)も含まれています。

プラズマ膜:外側の境界

動物細胞、植物細胞など、あらゆる真核細胞は細胞膜で覆われています。原形質膜構造は、見る細胞のタイプに応じて、いくつかのコンポーネントで構成されていますが、それらはすべて1つの主要なコンポーネントを共有しています。 リン脂質二重層.

各リン脂質分子は、 親水性 (または水を好む)リン酸ヘッド、プラス2 疎水性 (または水を嫌う)脂肪酸。二重膜は、リン脂質の2つの層が尾から尾に並んで形成され、脂肪酸が膜の内層を形成し、リン酸基が外側にあります。

この配置により、セルの境界が明確になり、各真核細胞が独自のユニットになります。

細胞膜には他の成分もあります。細胞膜内のタンパク質は、細胞の内外への物質の輸送を助け、細胞が反応できる環境から化学信号も受け取ります。

原形質膜のタンパク質のいくつか(と呼ばれるグループ 糖タンパク質)炭水化物も付着しています。糖タンパク質は細胞の「識別」として機能し、免疫において重要な役割を果たします。

細胞骨格:細胞のサポート

細胞膜が鳴らない場合 すべて その強くて安全な、あなたの権利-そうではありません!そのため、細胞の形状を維持するには、細胞の下に細胞骨格が必要です。細胞骨格は、細胞を支えるのに十分な強度の構造タンパク質で構成されており、細胞の成長と移動を助けることさえできます。

真核細胞の細胞骨格を構成するフィラメントには、3つの主要なタイプがあります。

細胞骨格は、真核細胞が崩壊することなく、非常に複雑な形をとることができる理由です(このクレイジーな神経の形を確認してください!)。

中心体

顕微鏡で動物の細胞を見ると、細胞骨格に密接に関連する別の細胞小器官、中心体が見つかります。

中心体は、細胞の主要な微小管組織化センター(またはMTOC)として機能します。中心体は有糸分裂において重要な役割を果たします。そのため、中心体の欠陥は癌などの細胞増殖疾患に関連しています。

中心体は動物細胞でのみ見つかります。植物細胞と真菌細胞は異なるメカニズムを使用して、微小管を組織化します。

細胞壁:プロテクター

すべての真核細胞には細胞骨格が含まれていますが、植物細胞などの一部の種類の細胞には、さらに保護するための細胞壁があります。比較的流動性の細胞膜とは異なり、細胞壁は細胞の形状を維持するのに役立つ硬い構造です。

細胞壁の正確な構成は、見ている生物の種類によって異なります(藻類、菌類、植物細胞はすべて異なる細胞壁を持っています)。しかし、彼らは一般的に 多糖類、複雑な炭水化物であり、サポート用の構造タンパク質です。

植物の細胞壁は、植物がまっすぐ(少なくとも水が枯渇してしおれ始めるまで)直立し、風などの環境要因に耐えるのに役立つものの一部です。また、半透膜として機能し、特定の物質が細胞に出入りできるようにします。

小胞体:メーカー

核小体で生成されたリボソーム?

Youllは小胞体、またはERでemの束を見つけます。具体的には、 粗面小胞体 (またはRER)。すべてのリボソームに感謝している「粗い」外観から名前を取得します。

一般に、ERは細胞の製造工場であり、細胞が成長するために必要な物質の生産を担当します。 RERでは、リボソームは細胞が生存するために必要な数千および数千の異なるタンパク質を細胞が産生するのを助けるために一生懸命に働きます。

ERの一部もあります じゃない と呼ばれるリボソームで覆われている 滑らかな小胞体 (またはSER)。 SERは、細胞が細胞膜や細胞小器官の膜を形成する脂質を含む脂質を生産するのに役立ちます。また、エストロゲンやテストステロンなどの特定のホルモンの生成にも役立ちます。

ゴルジ装置:パッキング工場

ERはセルの製造工場ですが、ゴルジ体と呼ばれることもあるゴルジ体は、セルのパッキング工場です。

ゴルジ体は、ERで新たに生成されたタンパク質を受け取り、それらを「パッケージング」して、細胞内で適切に機能できるようにします。また、物質を小胞と呼ばれる小さな膜結合ユニットに包装し、セル内の適切な場所に出荷します。

ゴルジ体は、と呼ばれる小さな嚢で構成されています 水槽 (顕微鏡下ではパンケーキの山のように見えます)材料の処理に役立ちます。の シス ゴルジ装置の表面は、新しい材料を受け入れる着信側であり、 トランス 顔はそれらを解放する発信側です。

リソソーム:細胞の「胃」

リソソームは、タンパク質、脂肪、その他の物質の処理にも重要な役割を果たします。それらは膜に結合した小さなオルガネラであり、非常に酸性であるため、細胞の「胃」のように機能します。

リソソームの仕事は、材料を消化し、不要なタンパク質、炭水化物、脂質を分解して、細胞から除去できるようにすることです。リソソームは、病原体を消化することができるため、免疫細胞の特に重要な部分です。

ミトコンドリア:パワーハウス

それで、あなたの細胞はすべての製造と出荷のためのエネルギーをどこで得ますか?ミトコンドリアは、セルの発電所またはバッテリーと呼ばれることもあります。ミトコンドリアの単数形はミトコンドリアです。

おそらく推測したように、ミトコンドリアはエネルギー生産の主要な場所です。具体的には、細胞呼吸の最後の2つの段階が発生する場所と、ATPの形で使用可能なエネルギーのほとんどを細胞が生成する場所です。

ほとんどの細胞小器官のように、それらは脂質二重層に囲まれています。しかし、ミトコンドリアには実際には2つの膜(内膜と外膜)があります。内側の膜はそれ自体で密接に折り畳まれて表面積が大きくなり、各ミトコンドリアはより多くのスペースを確保して化学反応を実行し、セル用の燃料をより多く生成します。

異なる細胞型には異なる数のミトコンドリアがあります。たとえば、肝臓と筋肉の細胞は特に豊富です。

ペルオキシソーム

ミトコンドリアは細胞の原動力である可能性がありますが、ペルオキシソームは細胞代謝の中心部分です。

それは、ペルオキシソームが細胞内の栄養素を吸収し、それらを分解する消化酵素が詰まっているためです。また、ペルオキシソームは過酸化水素を含んで中和します。過酸化水素は、DNAまたは細胞膜を損傷する可能性があり、細胞の長期的な健康を促進します。

葉緑体:温室

すべての細胞に葉緑体が含まれているわけではありません-植物や真菌の細胞には見られませんが、植物細胞や藻類に見られますが、葉緑体を有効に使用している細胞には見られます。葉緑体は、一部の生物が日光から利用可能なエネルギーを生成し、大気から二酸化炭素を除去するのを助ける一連の化学反応である光合成のサイトです。

葉緑体には、クロロフィルと呼ばれる緑色の色素が詰め込まれており、特定の波長の光を捕捉し、光合成を構成する化学反応を引き起こします。葉緑体の中を見ると、パンケーキのような材料の山があります チラコイド、オープンスペース(と呼ばれる 間質).

各チラコイドには独自の膜、つまりチラコイド膜もあります。

液胞

顕微鏡で植物細胞をチェックアウトすると、 大きい たくさんのスペースを占めるバブル。それが中央の液胞です。

植物では、中央の液胞が水と溶解した物質で満たされ、細胞の4分の3を占めるほど大きくなる可能性があります。細胞壁に膨圧を加えて、細胞を「膨らませ」、植物がまっすぐに立つようにします。

動物細胞のような他のタイプの真核細胞は、より小さな液胞を持っています。さまざまな液胞が栄養素と老廃物の貯蔵に役立つため、細胞内で組織化されたままになります。

植物細胞と動物細胞

植物細胞と動物細胞の最大の違いについて復習する必要がありますか?私たちはあなたをカバーしました: