ミトコンドリアと核の類似点

細胞はすべての生物の基本単位です。 これらの微細構造のそれぞれは、科学的な意味で生きていることに関連するすべての特性を示しており、実際、多くの生物は単一の細胞のみで構成されています。 これらの単細胞生物のほとんどすべては、 原核生物 –分類学的ドメインであるバクテリアと古細菌の生き物。

対照的に、動物、植物、菌類を含むドメインである真核生物は、はるかに複雑で多数の特徴を持つ細胞を持っています オルガネラ、特殊な機能を表示する内部膜結合構造です。 ザ・ 核 そのサイズと細胞内の多かれ少なかれ中心的な位置のために、おそらく真核細胞の最も顕著な特徴です。 セルの ミトコンドリア一方、どちらも独特の外観を示し、進化的で代謝的な驚異として立っています。

すべてのセルには、いくつかの共通のコンポーネントがあります。 これらには、 細胞膜、細胞に出入りする分子に対する選択的に透過性のバリアとして機能します。 細胞質、これは細胞の塊の大部分を形成するゼリー状の物質であり、細胞小器官が座ることができ、反応が起こるための媒体として機能します。 リボソーム、タンパク質-核酸複合体であり、その唯一の仕事はタンパク質の製造です。 細胞の遺伝情報を含むデオキシリボ核酸（DNA）。

真核生物は一般に原核生物よりもはるかに大きく複雑です。 したがって、それらの細胞はより複雑で、さまざまな細胞小器官を含んでいます。 これらは、細胞が作成されてから分裂するまで（1日以内の場合もあります）、細胞の成長と繁栄を可能にする特殊な封入体です。 細胞の顕微鏡画像で視覚的にこれらの中で最も重要なのは核であり、これはDNAを保持する細胞の「脳」です。 染色体の形態、およびミトコンドリアは、酸素を使用してグルコースを完全に分解するために必要です（すなわち、好気性 呼吸）。

他の重要な細胞小器官には、小胞体、一種の膜状の「道路システム」が含まれます。 タンパク質を細胞外、細胞質、細胞質の間で移動させながら、タンパク質をパッケージ化して処理します。 核; これらの物質のミニチュアタクシーとして機能し、小胞体と「ドッキング」できるゴルジ装置。 リソソームは、古くて使い古された分子を溶解することにより、細胞の廃棄物管理システムとして機能します。

ミトコンドリアを他のオルガネラと異なる2つの特徴は、ホストされているクレブス回路です。 ミトコンドリアマトリックス、およびミトコンドリア内膜で起こる電子伝達系によって 膜。

ミトコンドリアはサッカーの形をしていて、バクテリアそのもののように見えますが、これは偶然ではありません。 それらは、長距離ランナーやサイクリストのような持久力アスリートの脚の筋肉など、酸素要求量が高い場所でより高密度に見られます。 それらが存在する全体的な理由は、真核生物が原核生物のエネルギー要件をはるかに超えるエネルギー要件を持っているという事実であり、ミトコンドリアはそれらがそれらの要件を満たすことを可能にする機械です。
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ほとんどの分子生物学者は シンビオジェネシス理論。 この枠組みでは、20億年以上前、かなりの量を摂取することによって食物を摂取した特定の初期の真核生物 細胞膜を横切る分子は、事実上、好気性を実行するためにすでに進化したバクテリアを「食べた」 代謝。 （これが可能な原核生物は比較的まれですが、今日も存在し続けています。）

時間が経つにつれて、それ自体で複製された摂取された生命体は、その細胞内のみに依存するようになりました いつでもブドウ糖をすぐに供​​給でき、「細胞」を外部から保護する環境 脅威。 その見返りに、飲み込まれた生命体は、地球上の動物学の歴史のその時点で見られたものを超えて、宿主生物が何世代にもわたって成長し繁栄することを可能にしました。

「共生生物」とは、相互に有益な方法で環境を共有する生物です。 他の時には、そのような共有の取り決めは、一方の生物が害を受けて他方が繁栄することを可能にする寄生を伴う。

真核細胞についてのどんな物語でも、核は中心的な段階を取ります。 核は核膜とも呼ばれる核膜に囲まれています。 細胞周期の大部分の間、DNAは核全体に拡散して広がります。 有糸分裂の開始時にのみ、染色体はほとんどの学生がこれらの構造に関連する形に凝縮します：それらの小さな小さな「X」形。

細胞周期の間に間期にコピーされた染色体がM期の間に分離すると、細胞全体が分裂する準備が整います（細胞質分裂）。 一方、ミトコンドリアは、細胞の他の細胞質内容物（すなわち、核の外側にあるもの）とともに、間期の早い段階で半分に分裂することによって数が増加しています。
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核は有糸分裂に入り、各染色体の2つの同一のコピーが、 中心小体. 人間は46の染色体を持っているので、有糸分裂の開始時に、各核は同一の双子のセットに配置された92の個別のDNA分子を持っています。 セット内の各双子は、 姉妹染色分体.

核が分裂すると、すべてのペアの染色分体が細胞の反対側に引っ張られます。 これにより、同一の娘核が作成されます。 すべての細胞の核には、生物全体を再生するために必要なすべてのDNAが含まれていることに注意することが重要です。

ミトコンドリアはクレブス回路をホストします。 アセチルCoA と組み合わせる オキサロ酢酸 作成する クエン酸塩、グルコース分子ごとに2つのATPを生成する一連のステップでオキサロ酢酸に還元される6炭素分子、 電子を電子伝達系に運ぶ多数の分子とともに、プロセスを上流に供給します 反応。

電子伝達系はミトコンドリアでも発生します。 この一連のカスケード反応は、NADHおよびFADH物質から除去された電子からのエネルギーを使用します₂ 大量のATPの合成を促進します（上流のグルコースあたり32から34分子）。

核と同様に、葉緑体とミトコンドリアは膜に結合しており、戦略的な酵素のセットを備えています。 しかし、葉緑体は「植物のミトコンドリア」であると考えるという一般的な罠にはまらないでください。 植物は持っています 葉緑体はブドウ糖を摂取できず、代わりに植物に持ち込まれた二酸化炭素ガスからブドウ糖を摂取する必要があるためです。 その葉。

植物細胞と動物細胞はどちらも好気性呼吸に関与しているため、ミトコンドリアを持っています。 植物が作るブドウ糖の多くは、環境中の動物に食べられたり、最終的には腐敗したりしますが、ほとんどの植物は、自分の隠し場所にもひどく浸っています。

核DNAとミトコンドリアDNAの主な違いは、単にその量と生成される特定の製品です。 また、構造には非常に異なる仕事があります。 ただし、これらのエンティティは両方とも、半分に分割して複製し、独自の分割を指示します。

真核細胞を考えるときに私たちが考える細胞は、ミトコンドリアなしでは生き残れません。 簡単に言うと、核は細胞操作の脳であり、ミトコンドリアは筋肉です。

あなたは真核生物の細胞小器官の専門家ですが、核とミトコンドリアの違いは次のうちどれですか？

1. 核だけがDNAを含んでいます。
2. 核だけが二重の原形質膜に囲まれています。
3. 細胞周期の間、核だけが2つに分裂します。
4. 核だけが、細胞の他の場所では起こらない化学反応をホストします。

実際、これらの記述はどれも真実ではありません。 ご覧のとおり、ミトコンドリアは独自のDNAを持っており、さらにこのDNAには核（通常）のDNAにはない遺伝子が含まれています。 ミトコンドリアと核は、小胞体などの細胞小器官とともに、独自の膜を持っています。 前述のように、各体は独自の分裂プロセスを組織して実行し、各構造はそうでない反応をホストします 細胞内の他の場所で発生します（例：核内のRNA転写、電子伝達系反応 ミトコンドリア）。