原核細胞の特徴
原核生物とは、組織化された核や他の膜結合オルガネラを持たない、単純な単細胞生物のことです。
学習目標
原核生物の細胞の構造を説明する
重要なポイント
重要なポイント
- 原核生物は、組織化された核や他の膜結合小器官を持たない。
- 原核生物のDNAは、ヌクレオイドと呼ばれる細胞の中心部分に存在する。
- 原核生物の細胞壁は、余分な保護層として機能し、細胞の形状を維持し、脱水を防ぐ。
- 原核生物の細胞の大きさは、直径0.1~5.0μmである。
- 原核生物の小さなサイズは、イオンや分子が細胞内の他の部分に素早く入り込み、拡散することを可能にし、また、老廃物を細胞外に素早く排出することも可能にします。
Key Terms
- 真核生物:遺伝物質が膜に結合した核に組織化されている複雑な細胞を持つ。
- ヌクレオイド:原核生物の細胞の中で、遺伝物質が局在する不定形の領域
原核生物の細胞の構成要素
すべての細胞は4つの共通の構成要素を持っています:
- 細胞膜:細胞の内部を周囲の環境から分離する外被。
- 細胞質:他の細胞構成要素が存在する細胞内のゼリー状の細胞質
- DNA:細胞の遺伝物質
- リボソーム:タンパク質の合成が行われる場所
しかし、原核生物は真核生物の細胞とはいくつかの点で異なります。
原核生物は、組織化された核やその他の膜に結合したオルガネラを持たない、単純な単細胞生物です。 これが真核生物では大きく異なることはすぐにわかるだろう。
ほとんどの原核生物は、ペプチドグリカンの細胞壁を持ち、多くの原核生物は多糖類のカプセルを持っています。
ほとんどの原核生物はペプチドグリカンの細胞壁を持ち、多くの原核生物は多糖類のカプセルを持っています。 カプセルは、細胞が環境中の表面に付着することを可能にする。 原核生物の中には、鞭毛、ピリ、またはフィンブリアエを持つものがある。 鞭毛は移動に使用される。 繊毛は、共役と呼ばれる生殖の一種で、遺伝物質の交換に使われる。
原核細胞の一般的な構造:この図は原核細胞の一般的な構造を示しています。すべての原核生物は、核酸に局在する染色体DNA、リボソーム、細胞膜、細胞壁を持っています。
細胞の大きさ
直径0.1~5.0μmの原核細胞は、直径10~100μmの真核細胞に比べて格段に小さい。 原核細胞は、その小ささゆえに、細胞内に入ったイオンや有機分子が速やかに細胞内の他の部分に拡散する。 同様に、原核細胞内で生じた廃棄物もすぐに拡散して外に出ることができる。
微生物の大きさ。
原核細胞、真核細胞を問わず、すべての細胞には一般的に小さいサイズが必要です。 なぜそうなのかを検証してみましょう。 まず、典型的な細胞の面積と体積について考えてみます。 すべての細胞が球形ではありませんが、ほとんどの細胞は球形に近い形をしています。 球の表面積は4πr2、体積は4/3πr3であることは、高校の幾何学の授業で習ったと思います。 したがって、セルの半径が大きくなると、表面積は半径の2乗で増加しますが、体積は半径の3乗で増加します(より急速に増加します)。 したがって、セルのサイズが大きくなると、表面積と体積の比率は小さくなります。 これは、細胞が立方体の形をしていても同じ原理です。 細胞が大きくなりすぎると、体積の増加に必要な拡散速度を維持するために、細胞膜の表面積が十分でなくなります。 つまり、細胞が大きくなると、効率が悪くなります。 効率を上げるためには、分裂することが一つの方法であり、また、特定の仕事をするオルガネラを発達させることも一つの方法である。
細胞の表面の大きさ。 左の細胞は体積1mm3、表面積6mm2で、表面積対体積比は6対1、右の細胞は体積8mm3、表面積24mm2で、表面積対体積比は3対1となっています。