細胞構造とその3つの主な機能

として知られている微細な容器 細胞 地球上の生物の基本単位です。 それぞれが、科学者が生命に帰するすべての特徴を誇っています。 実際、一部の生物は単一の細胞のみで構成されています。 一方、あなた自身の体は100兆の範囲にあります。

ほとんどすべての単細胞生物は 原核生物、および生命の壮大な分類スキームでは、これらは細菌ドメインまたは古細菌ドメインのいずれかに属します。 人間は、他のすべての動物、植物、菌類と同様に、 真核生物.

これらの小さな構造は、あなたや他の実物大の生物が生き続けるために「マクロ」スケールで行うのと同じタスクを「ミクロ」スケールで実行して、自分自身を無傷に保ちます。 そして明らかに、これらのタスクで十分な数の個々の細胞が失敗した場合、親生物はそれに伴って失敗します。

細胞内の構造には個々の機能があり、一般に、構造に関係なく、これらは3つの重要な仕事に減らすことができます。 物理的インターフェースまたは境界 特定の分子で; 化学物質を構造物に、構造物に沿って、または構造物から排出する体系的な手段; そして 特定の、ユニークな代謝または生殖機能.

前述のように、細胞は一般的に生物の小さな構成要素と見なされていますが、多くの細胞は です 生き物。

バクテリア、見ることはできませんが、確かに世界でその存在を感じさせます（たとえば、感染症を引き起こすものもあれば、チーズやヨーグルトなどの食品を助けるものもあります） 適切に年齢を重ね、さらに他の人が人間の消化管の健康を維持する役割を果たします）、単細胞生物の例であり、 原核生物。

原核細胞は、真核細胞に比べて内部成分の数が限られています。 これらには、 細胞膜, リボソーム, デオキシリボ核酸 （DNA） そして 細胞質、すべての生細胞の4つの重要な機能。 これらについては後で詳しく説明します。

バクテリアはまた、追加のサポートのために細胞膜の外側に細胞壁を持っています、そしてこれらのいくつかはまた呼ばれる構造を持っています べん毛、タンパク質でできており、それらが付着している生物が環境内を動き回るのを助ける鞭のような構造。

真核細胞は原核細胞にはない多くの構造を持っているため、これらの細胞はより広い範囲の機能を享受しています。 おそらく最も重要なのは 核 そしてその ミトコンドリア.

個々のセル構造がこれらの機能をどのように処理するかを深く掘り下げる前に、それらの構造が何であるか、そしてそれらがどこにあるかを確認することは役に立ちます。 次のリストの最初の4つの構造は、自然界のすべてのセルに共通です。 その他は真核生物に見られ、構造が特定の真核細胞にのみ見られる場合は、この情報が記載されています。

細胞膜： これは、 原形質膜、しかし、真核細胞は実際にそれらの周りに原形質膜を持っているので、これは混乱を引き起こす可能性があります オルガネラ、その多くは以下に詳述されています。 これは、リン脂質二重層、または「鏡像」方式で互いに向き合った2つの同じように構築された層で構成されます。 それは単純な障壁であると同時に、ダイナミックなマシンでもあります。

細胞質： このゲル状のマトリックスは、古典的なゼリーデザートの果物のように、核、細胞小器官、その他の細胞構造が存在する物質です。 物質は通過します 細胞質 拡散によって、またはそれらの物質の高濃度の領域から低濃度の領域へ。

リボソーム： これらの構造は、独自の膜を持たないため、真の細胞小器官とは見なされませんが、細胞内のタンパク質合成の部位であり、それ自体がタンパク質サブユニットでできています。 彼らはのための「ドッキングステーション」を持っています メッセンジャーリボ核酸（mRNA）、核からのDNA命令、およびタンパク質の「構成要素」であるアミノ酸を伝達します。

DNA： セルの 遺伝物質 原核細胞の細胞質にありますが、真核細胞の核（「核」の複数形）にあります。 モノマーからなる-つまり、サブユニットの繰り返し-と呼ばれる ヌクレオチドDNAは4つの基本的な種類があり、ヒストンと呼ばれる支持タンパク質と一緒に、と呼ばれる長くて糸状の物質にパッケージされています。 クロマチン、それ自体はに分割されます 染色体 真核生物で。

オルガネラは、細胞小器官に依存する明確で必要かつ独特の目的を果たす細胞構造の優れた例を提供します これらの構造が他の構造と物理的にどのように関連しているかに依存する輸送メカニズムを維持する 細胞。

ミトコンドリア 顕微鏡下での独特の外観とそれらの両方の点でおそらく最も顕著な分子です 機能は、細胞質内のブドウ糖を分解する化学反応の生成物を使用して、素晴らしいものを抽出することです の取引 アデノシン三リン酸（ATP） 酸素が存在する限り。 これはとして知られています 細胞呼吸 そして主にミトコンドリア膜で起こります。

他の主要な細胞小器官には、 小胞体、リボソーム、核、細胞質、細胞外部の間で分子をパッケージ化して移動させる一種の細胞「ハイウェイ」。 ゴルジ体、または小さなタクシーのように小胞体から分離する「ディスク」。 リソソーム、細胞の代謝反応中に形成された老廃物を分解する中空の球体です。

細胞膜の3つの仕事は、細胞自体の完全性を維持し、小分子が通過する可能性のある半透膜として機能し、 能動輸送 膜に埋め込まれた「ポンプ」を介した物質の分析。

膜の2つの層のそれぞれを構成する分子は リン脂質、内側を向いている（したがって互いに向かっている）脂肪でできた疎水性の「尾」と、面を向いている親水性のリン含有「頭」を持っています。 外向き（そしてこれは細胞小器官自体の内側と外側に向かって、または細胞膜の場合は細胞の内側と外側に向かって） 自体）。

これらは線形であり、全体として膜の全体的なシート状の構造に垂直です。

ザ・ リン脂質 毒素、または通過が許可された場合に内部に害を及ぼす大きな分子を防ぐのに十分な距離にあります。 しかし、それらは、水、ブドウ糖（すべての糖）などの代謝プロセスに必要な小分子を可能にするのに十分な距離にあります 細胞はエネルギーに使用されます）および核酸（ヌクレオチド、したがってDNAとATP、つまりすべての「エネルギー通貨」を構築するために使用されます セル）。

膜にはリン脂質の間に埋め込まれた「ポンプ」があり、ATPを利用して分子を出し入れします。 通常、それらのサイズのため、または分子がポンピングされる側でそれらの濃度がより高いために、通過します に向かって。 このプロセスは 能動輸送.

各細胞の核には、染色体の形で生物のすべてのDNAの完全なコピーが含まれています。 人間には46の染色体があり、23は各親から受け継がれています。 核はと呼ばれる原形質膜に囲まれています 核膜.

と呼ばれるプロセス中に 有糸分裂、核膜が溶解し、すべての染色体がコピーまたは複製された後、核が2つに分裂します。

これに続いて、セル全体が分割されます。これは、 細胞質分裂. これにより、親セルと同様に互いに同一の2つの娘セルが作成されます。