原核生物と真核生物の違い!例はそれぞれ何?特徴や転写は?

原核生物と真核生物には、どんなのがいるんでしょうか?
聞いたこがありそうなの中心に、例を挙げてみましたよ。

そして、
原核生物と真核生物。
この2つの違いは、いったい何なのでしょう?

大腸菌とヒトの違いだよって言われれば、それは違うなってなる。
でも、乳酸菌と酵母の違いでもありますからね。

そんな原核生物は、どんな構造?特徴は?
真核生物の方はどう?

最後に、
原核生物と真核生物の転写や翻訳の違いのお話も。

原核生物って、
見方によってはかなりかっこいい生き物です。

真核生物は、
もう少し分けてほしいと思うくらい多彩。

ではまず、
多くの人が気になる原核生物と真核生物の例から!

原核生物の例

原核生物にはこんなのがいます。

ドメイン 例(分類名・俗名など含む)
細菌
(バクテリア)
  • 乳酸菌
  • 大腸菌
  • ビフィズス菌
  • 枯草菌(納豆菌)
  • シアノバクテリア(藍藻)
  • ユレモ
  • ネンジュモ
  • アオコ
  • ピロリ菌
  • コレラ菌
  • ブドウ球菌
  • 放線菌
  • グラム陰性菌
  • グラム陰性菌
  • 緑膿菌
  • 腸炎ビブリオ菌
  • 桿菌
  • 球菌
  • クロストリジウム
  • 硝酸菌  など
古細菌
(アーキア)
  • メタン菌
  • 超好熱菌
  • 高度好塩菌  など

 

細菌は、例を上げるときりがないですね。。

一方、古細菌は本当にマイナー。
でも、仕方ないんです。
身近にはなかなか、いないから。

 

古細菌は、
普通の細菌が持っていない能力をもってます。

それで、
普通住めないような塩湖なんかに住んでる。

 

なので、
実質、原核生物は細菌だけといってる本もあるほど。

 

そんな原核生物に比べて、真核生物の多いこと。

2つにわけるなら、
同じくらいのボリュームにしてくれてもいいもの。

なんで、こんなに違うんでしょう?

とにかく次は、
真核生物の例をご紹介しますね。

 

真核生物の例

真核生物には、こんな生物がいます。

分類名 例(別名、分類名含む)
動物
  • ヒト
  • ホニュウ類
  • は虫類
  • 節足動物
  • 脊椎動物 など
植物
  • コケ植物
  • 被子植物
  • 裸子植物
  • シダ植物
  • オオカナダモ など
菌類
  • カビ
  • 酵母
  • キノコ
  • 酵母菌(=酵母)
  • 子のう菌類
  • 担子菌類
  • 不完全菌類
  • 地衣植物 など
原生生物
  • 原生動物
  • 藻類
  • ミドリムシ
  • アメーバ
  • ゾウリムシ など

 

ハンパない数なんですよ、本当に。

それもそのはず、

  • 細菌
  • 古細菌

以外は、すべて真核生物。

なので真核生物は、

  • 動物
  • 植物
  • 菌類
  • 原生生物

なんですけど、やっかいなことが。

 

これがわかってればいいと思いきや、
さらに生物単品の名前で聞かれることが。

 

しかも、
学問上の正式名称じゃないので書かれてたりして。

例えば、酵母菌?
酵母菌て、微生物学的には「酵母」なんです。
医療系を目指す人とか、
大学とかで覚え直さないとになっちゃうやつ。

 

とにかく、

原核生物の3つ以外は、全部真核生物!

例は、覚えてもいいけど、
優先順位でほどほどに^-^

暗記って、それが出なかったら終わりで、費用対効果悪いから。

 

真核生物と原核生物って、
定義も言わずに、いきなり使っちゃったけど。

この2つは、いったい何なんでしょう?

 

次は、多くの人が気になる部分。
原核生物と真核生物の違いをお話します。

一体、どこで分けたんでしょうか?

知れば知るほど、
ここで分けなきゃいけないと悟ります。

 

原核生物と真核生物の違い

原核生物と真核生物はどこが違うの?

2つを分けているのは何なんでしょうか?

 

後で一つずつ見ていきますが、違いは3つほど、

  • 核があるかないか
  • 細胞の中身が複雑か簡単か
  • 細胞の大きさが違う

おまけで、2つほど、

  • 生きている年数が違う
  • 多細胞生物か単細胞生物か

今回は、お話ししたいなと思います。

 

核があるかないか

 

原核生物は、核がないです。
だから、DNAがそのまま細胞の中に浮いてます。

一方、真核生物には核があります。

 

この核とは、DNAを閉まっている丸いもの。
で、このDNAには、大切な遺伝子が載ってます。

 

ここで余談ですが、
この丸いものが、細胞の中にあるのが発見されたのは1802年。

なんと、植物の画家さんが見つけたそうです。
植物の学者を差し置いて見つけちゃったとか。。
絵を描くのに、めっちゃ観察したんでしょうね。

 

話は戻りますが、

では、真核生物のDNAは、
どうやって小さい核の中に納まるんでしょう?

 

それは、
DNAがヒストンていうのと、くっつくのがミソ。

このヒストンはタンパク質。
だから、比較的しっかりしてます。
で、DNAはこのヒストンと、ひも状になる。

例えば、細い糸も何本か重ねるとしっかりしません?

それと同じ原理で、束ねやすくなるってわけです。

 

ではそもそも、
なんで真核生物は核にDNAを入れたんでしょう?

その理由は、
単純にDNAの長さが長すぎるから

 

例えば、
原核生物である大腸菌のDNAは、400万塩基対。
一方、真核生物であるヒトのDNAは?
なんと、30億塩基対もあります。
その差なんと750倍。

 

こんなに違うんじゃ、確かに真核生物は整理しないとかも。

DNA以外に、オルガネラも入りますからね。

断捨離できないから収能力UPしかない!!

 

ちなみに、DNAの形も違うんですよ。

原核生物は、ほとんどが輪っか(環状)です。
でも真核生物は、全生物が真っ直ぐ(直鎖状)

これも、核に閉まった理由に関係してるんでしょうかね?

 

細胞の中身が複雑か簡単か

原核生物はシンプルです。
一方、真核生物の細胞内は複雑。

なぜなら、
原核生物には、核以外のものがほとんどない。
でも、真核生物にはオルガネラがたくさんある。

 

このオルガネラとは、
細胞の中にある、膜で包まれた器官のこと。
これらは、それぞれ特別な働きをします。

例えば、
ミトコンドリアや葉緑体、ゴルジ体、小胞体なんかがあります。

 

原核生物にも、
リボソームなど、生きていく上で必要な機能はあります。
でも、
膜で包まれた器官であるオルガネラはありません。

似ているのはあるんですが、
オルガネラと呼べるものは無いんですね。
(リボソームは、正確にはオルガネラじゃないので)

 

細胞の大きさが違う

原核生物と真核生物では、細胞一個の大きさが違います。

 

それぞれ種類の振れ幅がすごいので、
大きさもまちまちですけど、

  • 原核生物が1~2μmくらい。
  • 真核生物が数十μmくらいなんだとか。

その差は、10倍以上です。
(1㎛=0.001㎜です)

 

この差、そんな無いように思いますか?

では、これを体積の差にしたらどうでしょう?

体積は直径の約3乗です。
だから、体積は1000倍くらいになる計

 

そう考えると、
なかなか大きな違いです。

大腸菌とヒトって、見た目の大きさも大分違う。
でも、細胞1個ずつでも、
これだけの違いがあるんですね。

 

ちなみに、
原核生物の細胞の大きさは、
真核生物のオルガネラと同じくらいです。

 

このことは、細胞共生説の根拠になってる。

その辺は、あとで詳しく話しまが、

簡単に言うと、
真核生物が、他の原核生物を体に取り込んだ。
そして、自分の機能の一部にした。
みたいな感じです。

 

真核生物の大進化のうらには、
原核生物のスペック化があったんですよ。。

ということは、
今後ヒトが、
何かの原核生物をスペック化して!
新人類になる可能性もありますね~。

 

進撃の巨人風の未来とかいやだな~。
自分が生きているうちは平和でありますように。。

 

生きてる年数が違う

これは、本当にただの違いですけど。

原核生物は、約35億年以上前から地球にいらっしゃいます。

かたや、真核生物は、
約10億年前にやっと誕生した新米さん。

 

すでに約3倍、命をつないできてる

この事実は、尊敬に値します。

 

人間社会でも、
新しくできた会社が、10年後生き残ってるのは20%くらいだそう。
続くって大変。
そして、本当にすごいことです。

 

多細胞生物か単細胞生物か

 

多細胞生物と単細胞生物ってわかりますか?

ひとつの細胞で生きている生物は単細胞生物。
2つ以上の細胞なら多細胞生物ですよね。

 

この分け方で見ると、

 

原核生物は、シンプルに単細胞生物だけ
まれに、集まって生きてるのがいますが。
これは集まってるだけで、別々の個体です。

 

でも真核生物は、
単細胞生物も多細胞生物も両方存在します。

真核生物の単細胞生物は、
原生生物のアメーバなんかがそうです。

 

いろんな面で、
原核生物は理解しやすいですね。

でも、
何個もの細胞で、ひとつの個体を作る多細胞生物。

こんな生物を作り出したのは、
真核生物の大快挙じゃないでしょうか。

 

ちなみに、注意すべきことが。
あくまで今見つかってる生物の中での話。

 

見つかってない微生物はすごい数いる予想なので、
これがひっくり返る事だってあります。

そう、日本史みたいに。
自分の子供が習う頃には変わってるかもです。

 

ちなみに、

生きるための栄養の摂り方に、
独立栄養生物、従属栄養生物がありますよね。

これは、真核生物も原核生物も、
どっちにも、
独立栄養、従属栄養の両方が存在します。

 

だから、多細胞の原核生物ももしかしたら??
そんな日が来たら、世紀の大発見になるんでしょうかね?

 

と、原核生物と真核生物の違いがわかったところで。
次は、
そもそも、原核生物って何なのか?のお話です。

 

 

原核生物とは?

原核生物は、どんな作りになっているのでしょう?
細胞の中身を見ていきます。

 

細胞の構造は、とってもシンプルです。

その特徴は、真核生物との違いでもお話ししましたね。

  • 核がない
  • 核以外のものが少ない
  • 一つの細胞がとても小さい

 

原核生物は、
遺伝情報を載せているDNAが核膜に包まれていません。
原核生物には核がないんです。

 

ということは、DNAは細胞の中に浮いている状態です。

まるで、海の中にクラゲが浮いているかのように。。
本当にイメージはそんな感じなんですよ。

原核生物のDNAは、ほとんどが輪っか(環状)じゃないですか。

でも、フラフープみたいにしっかりした輪で浮いてない。
紙を丸めたみたいに、くしゃくしゃってなって浮いてる感じ。

 

顕微鏡で見ると、もちろん核はない。
でも、もやっと真ん中らへんにあるんです。

核様態っていうんですけどね。
あ~、これっぽいな~。
と、はっきりしないけど周りと区別がつくというか。

 

そんなDNAが存在するほかには?
少ないといっても、何か知らあります。

 

だって、DNAだけじゃ生きられない。

  • 遺伝情報からタンパク質を作る機能
  • エネルギーを作り出す機能

なんかが、細胞にぷかぷか浮いてます。

他にも、封入体やプラスミドを持ってる細菌もいるそうですよ。

 

でも、よく間違うんですが、
膜に包まれた器官はもっていません。

つまり、オルガネラにあたる器官は1つも持っていないということ。
ここは、意外とポイントです。

 

と、こんな感じの細胞構造です。

で、原核生物は単細胞生物しかいないので、
この細胞1つだけで生きていると。

んでもって、1つが1~2㎛くらいしかない。

 

本当にシンプルですよね。

 

そうそう、
原核生物の細胞にはミトコンドリアはないです。
でも、細菌の仲間には、光合成をする細菌がいます。

名前は、シアノバクテリア。
日本では、ラン藻ともいわれます。

彼らは、地球上の歴史的生物です。

何をしたかというと、
地球に酸素を作り、オゾン層を作ったんですよ。

 

なんでも最近、人工的に光合成ができるようになった!??
みたいなこと聞きました。

でもシアノバクテリアは、それを32億年前からやってる。

単細胞の原核生物、あなどるなかれ!

 

彼らは、植物と同じ光合成色素を持っています。
で、葉緑体と遺伝子が似ているとのこと。
だから、葉緑体の祖先ではないか説が有力です。
細胞共生説っていいますが。

 

で、このシアノバクテリア、
光合成だけじゃなくて、窒素固定もできる。
ヒトはどっちもできないから、化学で出来るように頑張ってます。

 

と、たくさん話したいんですが、
詳しくは、別の記事に書くことにします。

 

長くなりましたが、次は真核生物のお話。

これは、私たち人間のお話でもあります。
私たちの細胞って?
どんな起源をたどってきたの?

ご存じですか?

真核生物とは?

ここでは、真核生物の特徴やヒストリーなんかをお話しします。

真核生物の仲間は、

  • 動物
  • 植物
  • 菌類
  • 原生生物(原生動物)

でしたね。

そして、真核生物の細胞には核があり、
その中に、遺伝情報の載ったDNAが入っているんでした。

 

でも、正直同じところはそんなに多くないです。

人間とカビ、同じ真核生物です。

見た目、全く違うし。
大きさも、食べるものも、住んでる場所も。。
全然違う。

細胞だけ見ても、違いはいろいろあります。

 

例えば、

真核生物のDNAは、染色体が複数あります。

でも、
ヒトは46本だけど、
カビの仲間のコウジカビは8本と少ないです。

 

細胞分裂すると、
これらの染色体のDNAが複製されて、娘細胞に分かれて入る。

 

この分裂できる回数は、動物の場合は決まってます。
つまり、細胞に寿命がある。

でも、微生物にはなくて、ずーっと分裂できるんだそうです。

 

それから、
植物には細胞壁がありますよね。
でも、動物にはない。
では、微生物は?
微生物には、細胞壁あるんです。

 

他にも、
植物には葉緑体があるけど、動物にはない。
などなど。。

 

そんな、
同じ真核生物だけど、全然違う私たち。
いったい、どうやって誕生したんでしょうか?

 

もともと、地球には原核生物しかいませんでした。
核を持つ真核生物はどこから?

何もないところからポッと生まれたというのは、メルヘンすぎる。

だから、こう考えられてます。

 

もともといた原核生物が進化した

具体的には、原核生物の細胞に原核生物が入り込み。。
そして、染色体を包み込みます。
これが、今の核膜に包まれた核にあたるそう。

 

うーん、やっぱり大義は誰かの支えが必要なんですね。
染色体を包み込んだ方の原核生物、グッジョブ!

 

この、核の進化以外にも、

ミトコンドリアは、
昔むかし好気性の細菌が細胞に取り込まれたもの。
好気性は、酸素を吸収してエネルギーを作り出すことです。

葉緑体は、
昔むかしの藍藻が取り込まれたもの。
藍藻は、光合成をする細菌ですよね。

 

こうやって、
真核生物はいろんなスペックを身につけて、
進化してきたと考えられてる。

 

これにはちゃんと根拠もあるんですよ!

 

実は、
ミトコンドリアと葉緑体は、自前のDNAを持ってます。
核外DNAっていうんですが。

細胞のオリジナルのDNA以外に、
同じ細胞内にいるミトコンドリアの中にもDNAがある。

 

そして、そのDNAは環状なんです。

DNAの形は?
原核生物が環状で、真核生物が直鎖状でしたね。

 

つまるところ、
環状のDNAをもつミトコンドリアたちは、
もとは、別の原核生物が、細胞の中に入り込んでオルガネラ化した。。
細胞共生説。

 

余談ですが、
真核生物が誕生したのは約19億年前ですよね。
でも、陸に上がったのって、約4億年前なんですよ。

だから、恐竜の時代ってすんごい前に思えるけど、
原核生物とか、海の生物からしたらつい最近の話。

 

だから、
ずーっと細胞の中で暮らしてたら、
あるときから、
もう細胞の一つの器官になっちゃってもおかしくない。

 

今度はそのほかのオルガネラのこと。

 

オルガネラは、細胞の中にある、核以外のもののこと。
これらは、ちゃんと仕事を持ってます。

 

そして、必ず何かのスペシャリスト。

  • ミトコンドリアは、エネルギーをATPって形で生産する職人。
  • リボソームは、遺伝子の情報からタンパク質を生産する職人。
  • 小胞体は、リボソームが働く工場として存在します。
  • そして、ゴルジ体は、タンパク質に糖をつける職人です。

 

みんな、核という棟梁のもとで、
しっかり自分の仕事をこなしてくれてます。

 

にしても、数十μmしかない細胞の一つ一つでそんなことが。。
本当に、大切な部分て見えないところに隠れてます。

 

さてさて、
さっき、遺伝子の情報からタンパク質を作るリボソームが出てきました。

 

私たちは細胞からできていて、その細胞は分裂します。
その細胞の全てにDNAが入っていて、タンパク質を作ってる。

 

この遺伝子を写して読み取ってっていう仕組みも、
真核生物と原核生物は違うって知ってますか?

 

原核生物に至っては、構造がシンプルすぎる。
一体、どうやってタンパク質作ってるんでしょう?

他にも、いろいろ違うんではないでしょうか?

 

 

転写は原核生物と真核生物で違いがある?

 

DNAの転写や翻訳も、真核生物と原核生物で違うところがある。

 

それは、例えばなんかの商品を、

  • 人間国宝の職人が作るか
  • 大きな工場で大量生産するか

の違いに似ています。

 

ちょっと表にまとめながら、

原核生物は職人、真核生物は工場長のコメントもつけてみました。
あくまでもイメージだけど、そうにしか見えなくなりました。。

 

 

違うもの 原核生物 真核生物
職人のコメント 工場長のコメント
転写と翻訳のタイミングと場所 転写も翻訳も核内で同時にする 転写は核内、翻訳は核外で別々にする
両方一緒にやらなきゃ集中きれるだろ。
わざわざ分ける理由がないけど。
そもそも分業で、違う工程ですから。
別の部屋の方が効率いいですね。
メッセンジャーRNA(転写産物)の加工 加工されな 加工される
職人の技、長年の勘てやつよ。
味がある一品ものだから価値があるんだ。
全部同じ規格でなきゃ困ります。
機械で大量に作るから価値があるんです。
1個のタンパク質を設計するDNAの領域 領域は途切れない 領域は分断されている
最初から最後まで一気にやるさ。
そっちの方がいい作品ができるだろ!
工程ごとに分担作業ですね。
そっちの方が効率的なので。
1本のメッセンジャーRNAの設計情報 複数持つことがある 1種類しか持たない
技術があるからな。
共通することなら大抵できるさ。
完全に分業なので。
1つのことだけ出来る方が助かります。
RNAポリメラーゼ(RNA合成酵素)の種類 1種類 最低3種類
道具なんて、これ一つで十分だ! 分業で、人も工程ごとにいますから。
最低でも3つは道具が必要です。
RNAポリメラーゼが転写するときの助っ人 必要なし 基本、転写因子の助けが必要
いや、だから俺一人でできるって。
下手に触らないでくれぃ。
分業ですんでね。
周りとのコミュニケーションが重要です。
調整DNA配列の位置 転写開始部位の近くにある 離れたところに複数個ある
なにせ、決めるのもやるのも俺だからな。
意思決定はすぐ反映されるぜ。
意思決定は上のものがするので。
現場に反映されるまで時間はかかります。

 

いや~。
結局、自己満な感じもしますが。

私にとっては、わかりやすい。
みなさんも、ストーリーで理解すると楽しいですよ。

 

しかも、気づいたことが。
やっぱり、どっちが優れてる劣ってるではないですね。

芸術品も大衆商品も、どっちも人間に必要なように、
原核生物も真核生物も、どっちも地球には必要なわけで。

 

て、またマイワールドに入った?

 

長くなっちゃいましたね。。

最後にまとめて終わりにします。

 

まとめ

まず、原核生物の例。
細菌ばかりでしたね。

そして、真核生物の例。
多すぎました。

次に、原核生物と真核生物の違い。

  • 核があるかないか
  • 細胞の中身が複雑か簡単か
  • 細胞の大きさが違う

そして、そもそも原核生物とは何か。

  • 細胞には、DNAと必要最低限のものが浮いている
  • 原核生物にも歴史を動かしたシアノバクテリアがいる

で、真核生物とは何か。

  • 動物、植物、菌類、原生生物(原生動物)
  • 真核生物の細胞には核がある
  • 原核生物が進化して真核生物になった

最後に、DNAの転写や翻訳のお話。

真核生物と原核生物の違いを、芸術品と大衆商品を例に比較しました。

 

そういえば、最近気になる本があるんですよ。

あなたの体は9割が細菌

真核生物と原核生物の違いに当てはめると、ガゼン気になります!

 

今回の参考文献はこちら

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