真核細胞!原核細胞の違いや構造、例を紹介

乳酸菌と酵母の違いって分かりますか?
1つは、原核細胞か真核細胞かですね。

この地球上には、二種類の細胞があります。

  • 真核細胞
  • 原核細胞

私たち人間は、真核細胞を持っている。

実は、カビや酵母も真核細胞をもってます。
でも、乳酸菌や大腸菌は原核細胞。

この違いはなんなんでしょう?

今回は、真核細胞を中心にいろいろ見ていきます。

細胞が、真核と原核の二つに分かれる理由。
真核細胞の中でも、菌類と植物、動物の構造に違いはある?
真核細胞の特徴や例についても触れてますよ。

それでは行きましょう!

 

真核細胞と原核細胞の違い

まずは、
真核細胞と原核細胞はどこが違うの?というところから。

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、
今回は、違いを4つほどご紹介します。

  • それぞれの細胞を持つ生物が違う
  • 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

 

それぞれの細胞を持つ生物が違う

真核細胞と原核細胞は、
それらをもつ生物が、はっきり分かれています。

というか、
どっちの細胞を持つかが分類の物差しにもなってる。

 

真核細胞を持つ生物は、真核生物といいます。
動物や植物、菌類に原生生物がそうです。

一方、
原核細胞を持つ生物は、原核生物。
細菌や古細菌がこのグループ。

真核生物の具体例は、
最後の方にざーっと書いてるのでみてみてくださいね。

 

動物だけど、例外的に原核細胞をもってる
細菌なのに、なぜか真核細胞をもってる

なんてことは、現状起こっていません。
例外なくはっきり分かれてくれているのって助かりますよね。

 

核があるかないか

 

細胞の中に、核があるのが真核細胞です。

 

原核細胞は、核がない。
だから、DNAがそのまま細胞の中に浮いてます。

 

じゃあ、真核細胞のDNAは、
どうやって
あんな小さくて丸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。

 

でも、そもそも、
なんで真核細胞は核にDNAを入れたんでしょう?

その理由は、
DNAの長さが長すぎるからだそうです。

 

例えば、
原核細胞を持つ大腸菌のDNAは、400万塩基対。
一方、真核細胞を持つヒトの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、確かに真核細胞は整理しないとかも。

DNA以外にも、オルガネラもかなり入りますからね。

断捨離できないから収能力UPしかない!!

 

ちなみに、DNAの形も違います。

真核細胞は、全生物が真っ直ぐ(直鎖状)。
だけど原核細胞は、ほとんどが輪っか(環状)。

 

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

真核細胞の細胞内は複雑です。
一方、原核細胞はシンプル。

 

なぜなら、
真核細胞には、いろんなオルガネラがつまってる。

 

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。

 

原核細胞にも、
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、オルガネラはありません。
(リボソームは、正確にはオルガネラではありません)

 

ちなみに、
オルガネラってどうやってできたかご存じですか?

 

なんでも、
細胞膜が折れ込んできたと考えられてるそうです。
そして、
その折れ込んだ部分が独自の機能を持つようになったと。

 

折れ込むって。。湯葉(ユバ)しか思い浮かばない。。
やばい、もうそのイメージしかできない。。

 

なーるほど。

オルガネラの特徴は、
細胞膜と同じハイスペック膜の働きなんですよ。
もともとが細胞膜ということなら。
納得です。

 

そういえば、
最近は、オルガネラの意味があいまいになってますよね。
細胞の中のものは全て、オルガネラとおっしゃる方も。

 

そんなわたしも、まだまだ専門家には程遠い。
日々精進していかねば!です。

 

細胞の大きさが違う

真核細胞と原核細胞では、細胞の大きさが違います。

 

同じ真核細胞でも、
種類によって大きさの違いはありますが、、

原核細胞が1~2μmくらい。
真核細胞が数十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?

 

現実にみると、
大腸菌とヒトの細胞の大きさの違い。

見た目の大きさで言ったら、
大腸菌が大豆くらいの大きさだとしたら、
ヒトはエベレストより高いんだそうです。

 

安心してください、10倍でも凄い差なんで。

だって、直径が10倍あると、
体積は1000倍になるじゃないですか。

 

ちなみに、
原核細胞の大きさは、
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んです。

簡単に言うと、
原核生物が、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。

 

真核細胞の構造

真核細胞といっても、その構造は種によって特徴があります。

 

今回は、以下の三つの図を描いてみました。

  • 菌類
  • 植物
  • 動物

それぞれ、これはあるけどそれはない。
みたいな感じになってます。

 

しかも最近は、すごく優れた顕微鏡が登場していて。
いろんな器官が詳細に載ってる模式図とかもありますよね。

でも今回は、とても単純な図で紹介します。
高校生物くらいのボリュームです。

 

なんか、下手ですみません。。

この図を見ると、気づくことが。
それは、
意外とそんなに違わない??ってこと。

 

そう、案外同じものを持っているという。
このことから分かることがあります。

それは、

細胞の中のものが揃った時期は
いろんな種に別れるより前か同時期だった

ってことです。

 

先にオルガネラとかが細胞内に出揃った。
そこから、
動物や植物などに進化していった。
そんなふうに考えられています。

 

では、構造のお話に戻って。

一番ボリューミーなのが、植物の真核細胞。

  • 葉緑体
  • 液胞
  • 細胞壁

が、特徴的ですよね。

特に、葉緑体については、植物だけが持っています。

 

次に多いのが、なんと菌類。
植物の細胞から、葉緑体を抜くと、菌類用になります。。

  • 細胞壁
  • 液胞

は、まだありますね。。

 

そして、とってもシンプルなのが、動物の真核細胞。

細胞壁も、液胞もなくなっています。

細胞壁がないのは、動物には骨があるから。
逆に、植物と菌類は、
細胞壁があるから、あんなにしっかりした形がたもてるんです。

 

細胞を構成するものだけを見ると、
それ以外に主要なのは、みんなもってるんですよね。。

  • 核膜
  • 細胞膜
  • 細胞質
  • 小胞体
  • ミトコンドリア
  • ゴルジ体
  • リソソーム
  • リボソーム

。。。

ね、意外とシンプルでしょ?

 

ただ、この細胞の構造だけ見ると、似ているんですが。
ひとつひとつの器官を細かく見ると、
やっぱり、それぞれに特徴があったりします。

 

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、菌類にはなくて、ずーっと分裂できるんだそうです。

 

と、それぞれが、
いろいろ工夫して進化してきたんでしょうね。

 

う~ん、
私たち人間も、
細胞レベルで何か進化してるんでしょうか?

次は、人間はどうやって誕生したのか?じゃないですけど、
そもそも、真核細胞って何なのか?ということ。

真核細胞って、どうやって誕生したんでしょうね?

 

真核細胞とは?

真核細胞は、真核生物が持つ細胞のことです。

この真核細胞は、だいたい数十㎛。

 

でも、なにしろ真核生物には種類がたくさんいますから。

例えば、原生生物のアメーバ。
彼らは、真核細胞1つで生きてるんですが、
大きいものだと100㎛くらいあります。

 

そんな、真核細胞はどうやってできたのでしょう。

今考えられているのは、
原核細胞を持つ原核生物が進化して誕生した。
ま、その説が想像しやすいですよね。

 

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。

 

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。
好気性とは、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。
ちなみに藍藻は、シアノバクテリアのことです。

 

こうやって、真核細胞を持つ真核生物は
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ります。

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?
原核細胞が環状で、真核細胞が直鎖状でしたね。

 

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。。
これは細胞共生説といわれています。

 

そんな真核細胞ですが、
この細胞を持つ生物は、どんなのがいるんでしょうか?

簡単にまとめてみましたよ。

 

例は何があるの?

真核細胞をもつ生物には、こんなのがいます。

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、すべて真核細胞を持っています。

なので真核細胞を持つ生物は、

  • 動物
  • 植物
  • 菌類
  • 原生生物

の仲間全員!です。

 

おっと、思ったよりも長くなってしまいました。
最後にまとめて終わりにします。

 

まとめ

まず、真核細胞と原核細胞の違いについて。

  • それぞれの細胞を持つ生物が違う
  • 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

という違いがありました。

次に、真核細胞の構造について。

  • 中身の種類は似ている
  • でも、その構造などはそれぞれ特徴がある

 

そして、真核細胞は何なのか?

  • 原核細胞を持つ原核生物が進化して誕生した細胞
  • ミトコンドリアの祖先は、真核生物に共生した原核生物

最後に、真核細胞を持つ生物の例を挙げました。

 

にしても、
私たちがいつも食べているものは、みんな真核細胞。

細胞は同じなんだから、何が美味しさを分けてるんでしょう?
きのこのことは記事にしてるので読んでみてくださいね。

 

今回の参考文献はこちら

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