原核細胞と真核細胞の構造

細胞は、核を持たない原核生物と、ゲノムやその他の機能を膜結合オルガネラ内に隔離する真核生物という、大きく2つの組織学的分類に分けられます。

Definition

原核細胞は膜結合性の核を持たず、DNAを細胞質内に保持しますが、真核細胞はDNAを核内に封入し、細胞プロセスを区画化する膜結合性のオルガネラを含んでいます。

Scope

このトピックでは、細菌や古細菌を含む原核細胞と真核細胞の構造を対比し、核やオルガネラの有無、ゲノムの配置、細胞サイズ、そして形質膜やリボソームといった細胞種間で共通する構造的特徴について扱います。

Core questions

• 原核細胞と真核細胞を区別する構造的特徴は何ですか？
• すべての細胞に共通する構成要素は何ですか？
• 生命の3つのドメインは細胞の組織とどのように関連していますか？
• 真核細胞が通常より大きく、内部構造がより複雑なのはなぜですか？

Key theories

三ドメイン説

リボソームRNA配列の比較により、生命は細菌、古細菌、真核生物の3つのドメインに分類され、原核生物のボディプランが2つの異なる系統で共有されていることが示されました。

Mechanisms

すべての細胞は、形質膜、細胞質、リボソーム、およびDNAゲノムを共有しています。原核生物は通常、核膜に囲まれていない核様体領域に単一の環状染色体を持ち、細胞壁に囲まれており、内部膜区画を欠いています。真核生物は線状染色体を核膜内にパッケージ化し、オルガネラ間で機能を分散させることで、より大きな細胞体積とより精巧な調節を可能にしています。

Clinical relevance

原核生物と真核生物の組織の区別は、微生物学、分子生物学、バイオテクノロジーの基礎であり、多くの細胞プロセスが単純なモデル生物で研究される理由を説明しています。この扱いは記述的であり、処方的なものではありません。

History

原核生物と真核生物の二分法は、電子顕微鏡が細菌の内部膜の欠如を明らかにした20世紀に明確にされました。その後、20世紀後半のウーズによるリボソームRNAの研究は、原核生物を細菌と古細菌に分け、細胞の多様性の理解を深めました。

Key figures

• Antonie van Leeuwenhoek
• Carl Woese
• Édouard Chatton

Seminal works

• cooper2019
• woese1990

Frequently asked questions

古細菌は原核生物ですか？

古細菌は核を持たないという原核生物のボディプランを共有していますが、細菌とは異なる分子学的特徴を持つ独立した生命ドメインを形成しています。

原核細胞と真核細胞の共通点は何ですか？

どちらも形質膜に囲まれ、細胞質とリボソームを含み、遺伝情報をDNAに保存しています。