細胞内の細胞小器官とは何ですか？

オルガネラという言葉は「小さな器官」を意味します。 ただし、オルガネラは植物や動物の器官よりもはるかに小さいです。 目が魚を見るのを助けたり、雄しべが花を繁殖させるのを助けるなど、器官が生物の特定の機能を果たすのと同じように、オルガネラはそれぞれ細胞内で特定の機能を持っています。 細胞はそれぞれの生物内の自己完結型システムであり、細胞内の細胞小器官は自動化された機械のコンポーネントのように連携して、物事をスムーズに動作させ続けます。 物事がスムーズに機能しない場合、プログラム細胞死としても知られる細胞の自己破壊に関与する細胞小器官があります。

多くのものが細胞内に浮かんでいますが、すべてが細胞小器官であるとは限りません。 一部はインクルージョンと呼ばれ、保存された細胞製品や、ウイルスや破片などの細胞内に侵入した異物などのカテゴリです。 すべてではありませんが、ほとんどの細胞小器官は、それらを膜から保護するために膜で囲まれています。 細胞質 それらは浮かんでいますが、これは通常、細胞内封入体には当てはまりません。 さらに、細胞小器官のように、封入体は細胞の生存、または少なくとも機能に必須ではありません。

TL; DR（長すぎる; 読んでいない）

細胞はすべての生物の構成要素です。 それらはそれぞれの生物内の自己完結型システムであり、それらの内部の細胞小器官は自動化された機械のコンポーネントのように連携して、物事をスムーズに動作させ続けます。 オルガネラは「小さな器官」を意味します。 各オルガネラには異なる機能があります。 ほとんどは1つまたは2つの膜に結合して、細胞を満たす細胞質から分離します。 最も重要な細胞小器官のいくつかは、核、小胞体、ゴルジ装置、リソソーム、ミトコンドリアですが、他にもたくさんあります。

1665年、英国の自然哲学者であるロバートフックは、コルクの薄切りと、数種類の木や他の植物からの木材パルプを顕微鏡で調べました。 彼は、そのような異なる材料の間に顕著な類似点を見つけて驚いた。それはすべて彼にハニカムを思い出させた。 すべてのサンプルで、彼は多くの隣接する毛穴、または「非常に多くの小さな箱」を見て、それを僧侶が住んでいた部屋に例えました。 彼はそれらを造った セルラ、ラテン語から翻訳された、小さな部屋を意味します。 現代英語では、これらの毛穴は細胞として学生や科学者によく知られています。 フックの発見から約200年後、スコットランドの植物学者ロバートブラウンは、顕微鏡で観察したランの細胞に黒い斑点を観察しました。 彼はセルのこの部分を

数年後、ドイツの植物学者マティアス・シュライデンは核の名前を細胞芽細胞に変更しました。 彼は、細胞芽細胞が細胞の残りの部分を形成すると信じていたので、細胞芽細胞が細胞の最も重要な部分であると述べた。 彼は、核は、今日再び言及されているように、植物のさまざまな種や個々の植物のさまざまな部分の細胞のさまざまな外観の原因であると理論付けました。 植物学者として、シュライデンは植物を独占的に研究しましたが、彼がドイツの生理学者と協力したとき テオドール・シュワン、核についての彼の考えは、動物や他の種の細胞についても当てはまることが示されます。 上手。 彼らは共同で細胞説を開発しました。細胞説は、動物の臓器系、真菌、食用果実に関係なく、すべての細胞の普遍的な特徴を説明しようとしました。

シュライデンとは異なり、シュワンは動物の組織を研究しました。 彼は、生物のすべての細胞の変化を説明する統一理論を考え出すために努力してきました。 当時の他の多くの科学者のように、彼はすべての違いを包含する理論を求めました 彼が顕微鏡で見ていた多くの種類の細胞ですが、それでもそれらすべてを数えることができた細胞 細胞。 動物細胞は非常に多くの構造を持っています。 彼は、適切な細胞説がなければ、顕微鏡で見たすべての「小さな部屋」が細胞でさえあることを確信できませんでした。 核（細胞芽細胞）が細胞形成の場所であるというシュライデンの理論について聞いたとき、彼は動物や他の生きている細胞を説明する細胞説の鍵を持っているように感じました。 一緒に、彼らは次の信条で細胞説を提案しました：

• 細胞 すべての生物の構成要素です。
  
• 個々の種がどれほど異なっているかに関係なく、それらはすべて細胞の形成によって発達します。
  
• シュワンとして 了解しました、「各セルは、特定の制限内で、個々の、独立した全体です。 ある人の生命現象は、残りのすべてにおいて、全体的または部分的に繰り返されます。」
  
• すべての細胞は同じように発達するので、外観に関係なくすべて同じです。
  

シュライデンとシュワンの細胞説に基づいて、非常に多くの科学者が発見に貢献しました。その多くは顕微鏡で行われ、細胞の内部で何が起こったのかについての理論です。 次の数十年の間、彼らの細胞説が議論され、他の理論が発表されました。 しかし今日まで、1830年代に2人のドイツの科学者が主張したことの多くは、生物学の分野では正確であると考えられています。 次の年に、顕微鏡検査は細胞の内部のより多くの詳細の発見を可能にしました。 フーゴーフォンモールという名前の別のドイツの植物学者は、核が内部に固定されていないことを発見しました 植物の細胞壁、しかしセル内に浮かんでいて、半粘性のゼリー状の物質によって空中に保持されていました。 彼はこの物質を原形質と呼んだ。 彼と他の科学者は、原形質がその中に小さな浮遊物を含んでいたことに気づきました。 細胞質と呼ばれるようになった原形質への大きな関心の時代が始まりました。 やがて、顕微鏡の改善方法を使用して、科学者は細胞の細胞小器官とそれらの機能を列挙するでしょう。

細胞内の最大の細胞小器官は 核. マティアスシュライデンが19世紀初頭に発見したように、核は細胞操作の中心として機能します。 dとしてよく知られているデオキシリボース核酸エオキシリボ核酸またはDNAは、生物の遺伝情報を保持し、転写されて核に保存されます。 核はまたの軌跡です 細胞分裂、これは新しいセルが形成される方法です。 核は、核膜によって細胞を満たす周囲の細胞質から分離されています。 これは、リボ核酸の鎖に転写された遺伝子、または RNA –それはメッセンジャーRNA、またはmRNAになります–と呼ばれる他の細胞小器官に渡されます 小胞体 核の外。 核膜の外膜は、小胞体膜を取り囲む膜に接続されており、遺伝子の伝達を促進します。 これは細胞内膜系であり、 ゴルジ体、リソソーム, 液胞、小胞および 細胞膜. 核膜の内膜は、核を保護する主要な働きをします。

ザ・ 小胞体 は核から伸びるチャネルのネットワークであり、膜で囲まれています。 チャネルはシステルナと呼ばれます。 小胞体には、粗い小胞体と滑らかな小胞体の2種類があります。 それらは接続されており、同じネットワークの一部ですが、2つのタイプの小胞体は異なる機能を持っています。 滑らかな小胞体の槽は、多くの枝を持つ丸い細管です。 滑らかな小胞体は合成します 脂質、特にステロイド。 ステロイドや炭水化物の分解にも役立ち、細胞に入るアルコールや他の薬を解毒します。 また、カルシウムイオンを槽に移動させるタンパク質が含まれているため、小胞体が滑らかになります。 カルシウムイオンの貯蔵場所およびそれらの濃度の調節因子として機能する網状組織。

粗面小胞体は核膜の外膜につながっています。 その槽は尿細管ではなく、リボソームと呼ばれる小さな細胞小器官がちりばめられた平らな嚢であり、そこで「大まかな」指定が与えられます。 リボソームは膜に囲まれていません。 粗面小胞体は、細胞外に送られるタンパク質、または細胞内の他の細胞小器官内にパッケージされるタンパク質を合成します。 粗面小胞体にあるリボソームは、mRNAにコードされている遺伝情報を読み取ります。 次に、リボソームはその情報を使用して、アミノ酸からタンパク質を構築します。 DNAからRNA、タンパク質への転写は、生物学では「セントラルドグマ」として知られています。 粗面小胞体はまた、 タンパク質 そして リン脂質 それは 細胞の原形質膜.

ザ・ ゴルジ複合体ゴルジ体または​​ゴルジ装置としても知られているは、システルナの別のネットワークであり、核や小胞体と同様に、膜で囲まれています。 オルガネラの仕事は、小胞体で合成されたタンパク質を処理して細胞の他の部分に分配するか、細胞外に輸出する準備をすることです。 また、細胞の周りの脂質の輸送にも役立ちます。 輸送される材料を処理するとき、ゴルジベシクルと呼ばれるものにそれらをパッケージ化します。 物質は膜に結合され、細胞の細胞骨格の微小管に沿って送られるため、細胞質を通って目的地に移動することができます。 ゴルジ小胞のいくつかは細胞を離れ、いくつかは後で放出するためにタンパク質を貯蔵します。 他のものは、別のタイプのオルガネラであるリソソームになります。

リソソーム ゴルジ装置によって作成された円形の膜結合小胞です。 それらは、複雑な炭水化物、アミノ酸、リン脂質などの多くの分子を分解する酵素で満たされています。 リソソームは、ゴルジ装置や小胞体のような細胞内膜系の一部です。 細胞が特定の細胞小器官を必要としなくなると、リソソームはオートファジーと呼ばれるプロセスで細胞を消化します。 細胞が機能不全に陥っている場合、または他の理由で不要になった場合、アポトーシスとしても知られる現象であるプログラム細胞死に関与します。 細胞は、自己消化と呼ばれるプロセスで、それ自体のリソソームによってそれ自体を消化します。

リソソームに類似した細胞小器官はプロテアソームであり、これは不要な細胞物質を分解するためにも使用されます。 細胞が特定のタンパク質の濃度を急速に低下させる必要がある場合、そのタンパク質にタグを付けることができます ユビキチンをプロテアソームに送ることでシグナルを発する分子 消化された。 このグループの別のオルガネラは、 ペルオキシソーム. ペルオキシソームは、リソソームのようにゴルジ装置で製造されるのではなく、小胞体で製造されます。 それらの主な機能は、血中を移動するアルコールや毒素などの有害な薬物を解毒することです。

ミトコンドリア、その単数はミトコンドリアであり、合成するために有機分子を使用する責任がある細胞小器官です アデノシン三リン酸、またはATP、細胞のエネルギー源です。 このため、ミトコンドリアは細胞の「パワーハウス」として広く知られています。 ミトコンドリアは、糸のような形と回転楕円体の形の間で絶えず変化しています。 それらは二重膜に囲まれています。 内膜には折り目が多く、迷路のように見えます。 ひだはクリステと呼ばれ、その単数はクリステであり、それらの間のスペースはマトリックスと呼ばれます。 マトリックスには、ミトコンドリアがATPを合成するために使用する酵素と、粗面小胞体の表面に散在するリボソームなどが含まれています。 マトリックスには、ミトコンドリアDNAの略であるmtDNAの小さな丸い分子も含まれています。

他の細胞小器官とは異なり、ミトコンドリアには、各細胞の核にある生物のDNA（核DNA）とは別の異なる独自のDNAがあります。 1960年代に、リン・マーギュリスという進化論者が内部共生の理論を提案しました。これは今日でも一般的にmtDNAを説明すると考えられています。 彼女は、ミトコンドリアは約20億年前に宿主種の細胞内で共生関係にあった細菌から進化したと信じていました。 最終的に、結果は、それ自身の種としてではなく、それ自身のDNAを持つ細胞小器官としてのミトコンドリアでした。 ミトコンドリアDNAは母親から受け継がれ、核DNAよりも急速に変異します。