真核生物は、細胞がそれぞれ核を持ち、細胞小器官が独自の膜を持っている生物です。 原核生物は、核がなく、内部空間が1つしかない、より単純な単細胞生物です。 この違いは、真核細胞が多細胞生物に組織化することを可能にする構造上の利点を表しています。 核を含む内部オルガネラは、さまざまな細胞プロセスを分離し、それらを制御しやすくします。
核がないと、原核細胞は制御が難しい二分裂過程を経て増殖します。 これは、リソースとスペースが利用可能であれば、それらは迅速に繁殖できることを意味しますが、細胞がより大きな生物の一部を形成する場合、そのような高速で制御されていない成長は望まれません。 代わりに、各細胞はその成長と分裂を生物の他のすべての細胞と調整する必要があります。 真核細胞にはこれを行うための構造的な複雑さがありますが、原核細胞にはその機能がありません。
顕微鏡下での原核細胞の特徴と特徴
原核生物のドメインは細菌と古細菌です。 これらの各ドメインは、王国とより小さな分類学的カテゴリに分けられます。 核や細胞小器官を持たない単細胞生物として、それらは以下の顕著な特徴によって特徴付けられます：
- 単一の細胞には細胞壁があります。
- 単一の細胞は細胞膜を持っています。
- 細胞にはDNA鎖が含まれています。
- 細胞にはリボソームが含まれています。
- 細胞にはべん毛があります。
バクテリアと古細菌の単一細胞は環境にさらされているため、 細胞壁 それらを保護するために。 顕微鏡下では、細胞壁は細胞を取り巻く厚くてはっきりと見える構造です。 細胞壁の内側には、どの物質が細胞に出入りできるかを制御する細胞膜があります。
細胞膜の内側には、しっかりと巻かれた一本鎖のDNAがあります。 ストランドは円形であり、細胞が分裂し始めると、ストランドはほどけて円形になり、コピーされます。 ストランドが複製されると、2つのコピーがセルの両端に移動し、セルが2つに分割されます。
細胞の細胞質に自由に浮かんでいるのは、細胞に必要なタンパク質を生成するリボソームです。 セルの一方の端には、 べん毛 細胞の可動性を与えるために取り付けられています。 原核細胞は、進化の利点としてその単純な構造を使用しています。 それらのDNAは保護されておらず、自由に変異しますが、再生速度が速いため、新しい状況や周囲の変化にすばやく適応できます。
真核細胞の構造
原核細胞と真核細胞の構造を顕微鏡で比較すると、細胞の見た目はかなり異なります。 原核細胞と同様に、真核細胞には膜とリボソームがありますが、次の違いが見られます。
- 細胞には細胞壁がありません。
- 細胞には核があります。
- DNAは核内のいくつかの鎖にあります。
- ミトコンドリアとリソソームがあり、それぞれに独自の外膜があります。
- 追加の膜結合オルガネラは、ゴルジ体と小胞体です。
- 細胞には2つの中心小体があります。
真核生物を構成する細胞が原核生物の細胞とは異なる構造を持っていることは明らかです。 それらは複雑で、より複雑な方法で再現されますが、それは明らかではありません なぜ まさにそれは真核生物に構造上の利点を与えます。
真核細胞の機能
真核細胞には独自の独立した機能がありますが、多くの場合、より大きな生物の一部として機能します。 植物や動物では、他の細胞から物質を輸入し、老廃物や有用なタンパク質、ホルモン、酵素を輸出しています。 彼らが活動に従事するとき、彼らがしていることを他の細胞に信号をエクスポートすること。 彼らは保護のために細胞壁を必要としないので彼らは細胞壁を持っていません、そしてそれは邪魔になるでしょう 細胞間交換.
細胞物質の合成と一般的な空間でのエネルギーの変換を実行する代わりに 細胞膜の内側には、これらの活動が行われる特定の細胞小器官の内側に特殊な領域があります 場所。 グルコースのエネルギー貯蔵分子ATPへの変換は、 ミトコンドリア. 細胞の破片や老廃物の分解は、 リソソーム. ゴルジ体 そしてその 小胞体 タンパク質、炭水化物、脂質を合成します。 真核細胞の膜結合細胞小器官は、特定の細胞物質の産生に特化しています。
真核細胞の複製
真核生物の細胞には、性的生殖と無性生殖という2つの増殖方法があります。 無性生殖は、動物の皮膚細胞など、同じ種類の細胞がさらに必要な場合に発生します。 有性生殖は、植物や動物などの新しい複雑な生物が作成されるときに使用されます。 無性生殖では細胞数が増加し、有性生殖では生物数が増加します。
どちらの種類の複製も複雑な多段階操作です。 無性生殖の場合、細胞核はと呼ばれるプロセスで2つの同一の部分に分割されます 有糸分裂。 各核には細胞DNAの完全なコピーがあり、細胞が分裂すると、各部分が細胞小器官の一部を受け取ります。
有性生殖の場合、細胞はと呼ばれるプロセスでさまざまな性的特徴を持って生成されます 減数分裂. たとえば、動物の場合、2種類の細胞は精子細胞と卵細胞です。 性的特徴が異なり、通常は同じ種の異なる生物からの2つの細胞が再結合して、新しい生物を形成します。 動物では、精子細胞が卵細胞を受精させ、その組み合わせが新しい動物に成長します。
真核生物の構造上の利点
真核生物と原核生物の細胞の違いは、いくつかの分野で真核生物に利点をもたらします。 真核生物には見られるが原核生物には見られない特徴を列挙すると、これらの違いによってもたらされる利点は何ですか？ 主な構造の違いは、核、細胞小器官、細胞外壁にあります。 これらの違いは、原核生物にはない真核生物に特定の利点と能力をもたらします。 その結果、原核生物は単純な単細胞生物のままです。 単細胞真核生物も存在しますが、一部の真核生物はこれらの利点を利用して高等植物や動物に進化しています。
の存在 核 真核細胞では、真核生物に2つの利点があります。 核は、DNAの追加の保護エンクロージャを表します。 その結果、真核生物のDNAは突然変異の影響を受けにくくなります。 核はまた、生殖の制御を容易にします。 複雑な核ベースの生殖過程には、生物の他の細胞との成長と細胞増殖を調整するための停止として機能することができる多くのポイントがあります。
の統合 オルガネラ 真核細胞に機能を集中させて、それら自身の内部空間に入れます。 これは、エネルギー生産や老廃物除去などのプロセスが、原核生物よりも真核細胞ではるかに効率的であることを意味します。 ミトコンドリアが細胞のエネルギーを生成するとき、細胞は、それらが生物で果たす役割に応じて、より多くのまたはより少ないミトコンドリアを持つことができます。 細胞小器官がなければ、原核細胞全体がすべてを行う必要があり、効率のレベルは低くなります。
複雑な真核生物に細胞壁がないことは、真核生物の細胞が器官、骨、植物の茎、果実などの構造に組織化することを可能にする利点です。 これらの細胞は一緒に働き、周囲の細胞に応じて分化します。 細胞壁はそのような密接な相互作用を防ぎます。 原核細胞は単純な構造に凝集することがありますが、複雑な生物の真核細胞のように分化することはありません。
ザ・ 主要な構造上の利点 原核生物に対する真核生物の違いは、高度な多細胞生物を形成する能力です。 真核生物は単細胞生物と多細胞生物の両方として生き残ることができますが、原核生物には複雑な構造や生物を形成する能力がありません。