生物の基本単位としての細胞 - セッション 3

細胞小器官。核。ミトコンドリア。リボソーム。小胞体。ゴルジ体。細胞骨格。液胞。ペルオキシソーム。繊毛と鞭毛。細胞のエネルギー通貨としてのアデノシン三リン酸。

細胞小器官は細胞内の特殊な構造であり、細胞の生存と全体的な動作に必要な特定の機能を実行します。各細胞小器官は通常、その内容物を細胞の残りの部分から分離する膜内に囲まれており、独特の構造と一連の機能を持っています。 organellesの例としては、細胞の遺伝物質を含む核や、細胞のエネルギーを生成するミトコンドリアなどがあります。

核は、ほとんどの真核細胞に見られる高度に特殊化された細胞小器官です。細胞の遺伝物質を収容し、保護する役割を担っています。核内の遺伝物質はDNAとそれに関連するタンパク質で構成されています。核の構造には、核の内容物を包む二重の膜である核膜が含まれます。核膜は核孔によって穿孔されています。これらの孔により、分子が核に出入りできるようになります。

核小体は核内の特別な領域であり、タンパク質合成に関与するリボソームの生成を担っています。核内のDNA は、特定のタンパク質の生成をコード化する遺伝子と呼ばれる個別の単位に編成されています。核の構造や機能の異常は、がん、発達障害、遺伝性疾患など、さまざまな疾患を引き起こす可能性があります。

ミトコンドリアはほとんどの真核細胞に見られるorganellesです。これらは ATP の形でエネルギーを生成する役割を担っています。 ATP はアデノシン三リン酸の略です。ミトコンドリアは、内膜と外膜、そして独自のDNAを持つ独特な構造を持っています。ミトコンドリアの機能不全は、代謝障害や神経変性疾患を含むさまざまな疾患に関連していると言われています。

リボソームは、すべての生体細胞に存在する、タンパク質の生成を担う小さな複雑な構造です。リボソームは、大きなサブユニットと小さなサブユニットの 2 つの部分で構成されており、これらが組み合わさって機能的なリボソームを形成します。リボソームは細胞のcytoplasmと粗面小胞体にあり、タンパク質の合成と輸送に関与しています。リボソームはすべての生細胞の機能に不可欠であり、原核生物と真核生物の両方に存在します。リボソームはメッセンジャーRNA分子内に含まれる情報を解読することによって機能します。次に、この情報を使用して、アミノ酸を特定の配列に組み立て、最終的にタンパク質を形成します。

小胞体は膜で囲まれた管と扁平化した袋の複雑なネットワークです。真核細胞に存在します。小胞体には2つの種類があります。粗面小胞体と滑面小胞体。粗面小胞体にはタンパク質を合成するリボソームが散りばめられています。新しく合成されたタンパク質は、粗面小胞体の内腔に輸送され、折り畳まれ、改変され、細胞の他の部分へ輸送されます。滑面小胞体にはリボソームがなく、脂質代謝、解毒、カルシウムイオンの貯蔵と放出に関与しています。

ゴルジ体は、梱包および配送センターのような役割を果たす真核細胞の重要な部分です。タンパク質と脂質を取り込み、それを加工して最終目的地に送ります。ゴルジ体は、槽と呼ばれる平らな膜の積み重ねで構成されています。それぞれの槽は、通過する分子を処理および変更するという特定の役割を担っています。ゴルジ体は、タンパク質と脂質を小胞に分類してパッケージ化する役割を担っており、細胞の配送トラックのような役割を果たします。ゴルジ体は、細胞外マトリックスに含まれる複合炭水化物の一部を生成するのに役立ちます。ゴルジ体がなければ、細胞は正常に機能することができません。

細胞骨格は、真核細胞に見られるタンパク質フィラメントの複雑なネットワークです。細胞に構造的なサポートと形状を提供します。細胞骨格には主に 3 種類のフィラメントがあります。それらは、微小フィラメント、中間径フィラメント、微小管です。マイクロフィラメントは最も細いフィラメントであり、アクチンタンパク質で構成されています。それらは細胞の形状維持を助け、細胞の移動と分裂に関与します。中間径フィラメントはより強力で、細胞に機械的なサポートを提供します。細胞の種類に応じてさまざまなタンパク質で構成されています。

微小管は最も太いフィラメントであり、チューブリンタンパク質で構成されています。それらは細胞分裂や細胞内輸送を含む多くの細胞プロセスに関与しています。細胞骨格は、さまざまな刺激に応じて再構築できる動的な構造です。

液胞は多くの生物の細胞に見られる膜で囲まれたorganellesです。それらは主に細胞内のさまざまな物質を貯蔵し、維持する役割を担っています。液胞は植物細胞によく見られ、膨圧の維持や細胞の pH 値の調節に関与しています。液胞はリソソームとしても機能し、細胞の老廃物を分解してリサイクルします。動物細胞にも液胞はありますが、液胞は小さく、異なる機能を果たします。

アメーバなどの一部の生物では、液胞は排泄物や老廃物の処分に使用されます。いくつかの液胞には、花、果実、および植物の他の部分に色を与える色素が含まれています。最後に、一部の種では、液胞は毒素やその他の有害な化合物を貯蔵することで防御機構として機能することがあります。

ペルオキシソームは真核細胞に見られる小さな膜結合organellesです。これらは細胞の代謝に関与しており、特に脂肪酸の分解と有害物質の解毒に関与しています。ペルオキシソームにはさまざまな物質の酸化に関与する酵素が含まれており、副産物として過酸化水素が生成されます。酵素は反応速度を速めるタンパク質分子です。

しかし、ペルオキシソームにはカタラーゼと呼ばれる酵素も含まれており、これが過酸化水素を水と酸素に分解します。これは、過酸化水素の蓄積による細胞の損傷を防ぐのに役立ちます。ペルオキシソームは肝臓と腎臓の細胞に特に多く存在します。それらは薬物やその他の有害物質の解毒に関与しています。一部の植物では、ペルオキシソームは光呼吸にも関与しており、光合成中に生成される毒性化合物のレベルを低下させるのに役立ちます。

繊毛と鞭毛は、多くの種類の細胞の表面に存在する細い毛のような構造です。それらは細胞の移動と感知に関与しています。どちらも似たような構造をしています繊毛は一般的に短く、数が多いのに対し、鞭毛はより長く、通常は 1 つまたは少数の複製のみで存在します。繊毛は、呼吸器系、生殖器系、および特定の上皮細胞の頂端面の細胞の表面にあります。

繊毛は表面上で液体や粒子を移動させるのに役立ちます。鞭毛は通常、精子細胞や特定の種類の細菌など、自ら移動する必要がある細胞に見られます。繊毛と鞭毛はどちらも体内で重要な役割を果たし、正常な生理機能の維持に役立ちます。

ATP はアデノシン三リン酸です。細胞内のエネルギー代謝に関与します。細胞のエネルギー通貨と呼ばれることもあります。 ATP は、窒素塩基であるアデニン、糖であるリボース、および 3 つのリン酸基で構成されています。リン酸基間の結合は細胞の働きに使用できるエネルギーを蓄えます。 ATP からリン酸基が 1 つ除去されるとエネルギーが放出され、細胞はそれをさまざまなプロセスに利用できるようになります。

ATP からリン酸基を除去するプロセスは加水分解と呼ばれます。 ATP は細胞のエネルギー需要に応じて、細胞内で絶えず合成され、分解されています。 ATP の生成は、細胞内のいくつかの代謝経路が関与する複雑なプロセスです。細胞呼吸中のグルコースの分解は、細胞が ATP を生成する主な方法の 1 つです。要約すると、ATP は細胞内のさまざまなプロセスにエネルギーを供給する重要な分子です。 ATP については、今後のレッスンでさらに詳しく説明します。

生物の基本単位としての細胞 - セッション 4

生物の基本単位としての細胞 - セッション 3

細胞小器官。 核。 ミトコンドリア。 リボソーム。 小胞体。 ゴルジ体。 細胞骨格。 液胞。 ペルオキシソーム。 繊毛と鞭毛。 細胞のエネルギー通貨としてのアデノシン三リン酸。

細胞小器官。核。ミトコンドリア。リボソーム。小胞体。ゴルジ体。細胞骨格。液胞。ペルオキシソーム。繊毛と鞭毛。細胞のエネルギー通貨としてのアデノシン三リン酸。