動物の細胞構造

細胞は、地球上の生命の基本的で既約元です。 バクテリアなどの一部の生物は、単一の細胞のみで構成されています。 あなたのような動物には数兆が含まれます。 細胞自体は微視的ですが、それらのほとんどにはさらに小さなコンポーネントの驚異的な配列が含まれています これらはすべて、細胞、ひいては親生物を維持するという基本的な使命に貢献しています。 生きている。 動物細胞は、一般的に言って、細菌や植物細胞よりも複雑な生命体の一部です。 したがって、動物細胞は、微生物や植物の世界の対応する細胞よりも複雑で精巧です。

おそらく、動物細胞を考える最も簡単な方法は、フルフィルメントセンターまたは大規模で忙しい倉庫として考えることです。 よく覚えておくべき重要な考慮事項は、一般的に世界を説明することが多いが、特に生物学に絶妙に適用できるものは、「フォームフィット機能」です。 つまり、 動物細胞の一部、および細胞全体がそのように構造化されている理由は、これらの部分（「細胞小器官」と呼ばれる）が課せられている仕事と非常に密接に関連しています。 実行します。

生物はに分けることができます 原核生物 単細胞であり、以下を含む生物：

• 植物
  
• 動物
  
• 菌類

真核生物の細胞は遺伝物質の周りに膜を含み、核を作ります。 原核生物にはそのような膜はありません。 また、原核生物の細胞質には、真核細胞が豊富に誇る細胞小器官が含まれていません。

ザ・ 細胞膜原形質膜とも呼ばれ、動物細胞の外側の境界を形成します。 （植物細胞は、保護と堅さを増すために細胞膜のすぐ外側に細胞壁を持っています。）膜は、細胞小器官とDNAのための単なる物理的障壁または倉庫以上のものです。 代わりに、それは動的であり、細胞への分子の出入りを注意深く調節する高度に選択的なチャネルを備えています。

細胞膜は リン脂質二重層、 または脂質二重層。 この二重層は、本質的に、脂質を含むリン脂質分子の2つの異なる「シート」で構成されています。 異なる層の分子の一部が接触し、リン酸部分が反対を向いています 行き方。 これが発生する理由を理解するには、脂質とリン酸塩の電気化学的特性を別々に検討してください。 リン酸塩は極性分子であり、電気化学電荷が分子全体に不均一に分布していることを意味します。 水（H₂O）も極性であり、極性物質は混ざり合う傾向があるため、リン酸塩は親水性とラベル付けされた（つまり、水に引き付けられる）物質の1つです。

リン脂質の脂質部分には2つの脂肪酸が含まれています。これらの脂肪酸は、特定の種類の結合を持つ炭化水素の長鎖であり、電荷勾配なしで分子全体を残します。 実際、脂質は定義上無極性です。 それらは、極性分子が水の存在下で行うのとは逆に反応するため、疎水性と呼ばれます。 したがって、リン脂質分子全体を「イカのような」ものと考えることができます。リン脂質部分は頭と体として機能し、脂質は一対の触手として機能します。 さらに、触手が混ざり合い、頭が反対方向を向いた状態で集まった2枚の大きなイカの「シート」を想像してみてください。

細胞膜は、特定の物質が行き来することを可能にします。 これは、拡散、促進拡散、浸透、能動輸送など、さまざまな方法で発生します。 ミトコンドリアなどの一部の細胞小器官は、原形質膜自体と同じ材料からなる独自の内膜を持っています。

ザ・ 核 事実上、動物細胞の制御およびコマンドセンターです。 それは、ほとんどの動物で遺伝子と呼ばれる小さな部分に分割された別々の染色体（あなたはこれらの23のペアを持っています）に配置されているDNAを含んでいます。 遺伝子は、特定のタンパク質産物のコードを含むDNAの長さであり、DNAは分子RNA（リボ核酸）を介して細胞のタンパク質集合機構に伝達します。

核にはさまざまな部分が含まれます。 顕微鏡検査では、 核小体 核の真ん中に現れます。 核小体はリボソームの製造に関与しています。 核は核膜に囲まれていますが、これは後に細胞膜に類似した二重の膜です。 核膜とも呼ばれるこの裏地には、内側の層に付着した糸状のタンパク質があり、内側に伸びてDNAを組織化して所定の位置に保つのに役立ちます。

細胞の再生と分裂の間、核自体が2つの娘核に切断されることを細胞質分裂と呼びます。 核を細胞の他の部分から分離することは、DNAを他の細胞活動から分離しておくのに役立ち、損傷を受ける可能性を最小限に抑えます。 これはまた、細胞全体の細胞質とは異なる可能性がある、直接の細胞環境の絶妙な制御を可能にします。

動物以外の細胞にも見られるこれらの細胞小器官は、細胞質で起こるタンパク質合成に関与しています。 核内のDNAが転写と呼ばれるプロセスを経ると、タンパク質合成が始まります。 それが作られるDNAの正確​​なストリップに対応する化学コードでRNAを作る（メッセンジャーRNAまたは mRNA). DNAとRNAはどちらもヌクレオチドのモノマー（単一の繰り返し単位）で構成されており、糖、リン酸基、および核酸塩基と呼ばれる部分が含まれています。 DNAには、このような4つの異なる塩基（アデニン、グアニン、シトシン、チミン）が含まれており、長いDNAストリップ内のこれらの配列は、最終的にリボソームで合成される生成物のコードです。

新しく作られたmRNAが核から細胞質のリボソームに移動すると、タンパク質合成が始まります。 リボソーム自体は、リボソームRNAと呼ばれる一種のRNAでできています（rRNA). リボソームは2つのタンパク質サブユニットで構成されており、そのうちの1つは他のサブユニットよりも約50パーセント大きくなっています。 mRNAはリボソームの特定の部位に結合し、一度に3塩基の分子の長さが「読み取られ」ます。 の基本的な構成要素である約20種類のアミノ酸の1つを作るために使用されます タンパク質。 これらのアミノ酸は、トランスファーRNAと呼ばれる第3の種類のRNAによってリボソームにシャトルされます（tRNA).

ミトコンドリア 動物や真核生物全体の代謝に特に重要な役割を果たす魅力的な細胞小器官です。 それらは、核のように、二重の膜で囲まれています。 それらには1つの基本的な機能があります：十分な酸素の利用可能性の条件下で炭水化物燃料源を使用して可能な限り多くのエネルギーを供給することです。

動物細胞代謝の最初のステップは、細胞に入るブドウ糖がピルビン酸と呼ばれる物質に分解されることです。 これは呼ばれます 解糖 酸素が存在するかどうかに関係なく発生します。 十分な酸素が存在しない場合、ピルビン酸は発酵を受けて乳酸になり、細胞エネルギーの短期間のバーストを提供します。 そうでなければ、ピルビン酸はミトコンドリアに入り、好気性呼吸を起こします。

好気性呼吸には、独自のステップを持つ2つのプロセスが含まれます。 最初はミトコンドリアマトリックス（細胞自身の細胞質に類似）で起こり、クレブス回路、トリカルボン酸（TCA）回路またはクエン酸回路と呼ばれます。 このサイクルは、次のプロセスである電子伝達系のための高エネルギー電子キャリアを生成します。 電子伝達系反応は、クレブス回路が機能するマトリックスではなく、ミトコンドリア膜で発生します。 この物理的なタスクの分離は、常に最も効率的であるとは限りませんが、外部から見ると、呼吸経路の酵素によるミスを最小限に抑えるのに役立ちます。 デパートのさまざまなセクションがあるため、デパートにたどり着くためにかなりの方法で店に足を踏み入れなければならない場合でも、間違った購入で終わる可能性が最小限に抑えられます。 それ。

有酸素代謝は、ATP（アデノシン三リン酸）からはるかに多くのエネルギーを供給するためです 発酵よりもブドウ糖の分子、それは常に「好ましい」ルートであり、の勝利として立っています 進化。

ミトコンドリアは、現在真核細胞と呼ばれるものに組み込まれる前に、かつては数百万年前に自立した原核生物であったと考えられています。 これはエンドシンビオジェネシス理論と呼ばれ、分子生物学者にはわかりにくいミトコンドリアの多くの特徴を説明するのに大いに役立ちます。 その真核生物は事実上、エネルギー生産者全体を乗っ取ったようであり、 より小さな成分は、おそらく動物や他の真核生物が 彼らは持っている。

ゴルジ体： ゴルジ体とも呼ばれ、 ゴルジ体 は、細胞内の他の場所で生成されるタンパク質と脂質の処理、パッケージング、および選別センターです。 これらは通常、「パンケーキのスタック」の外観を持っています。 これらは小胞、または小さな膜結合嚢であり、内容物が細胞の他の部分に送達される準備ができると、ゴルジ体のディスクの外縁から切り離されます。 ゴルジ体を郵便局または郵便区分および配達センターとして想定すると、各小胞が役立ちます。 メインの「建物」から離れて、配達用トラックに似た独自の密閉カプセルを形成するか、 鉄道車両。

ゴルジ体はリソソームを生成します。リソソームには、古くて使い古された細胞成分や、細胞内にあるべきではない浮遊分子を分解する可能性のある強力な酵素が含まれています。

小胞体： ザ・ 小胞体 （ER）は、交差するチューブと平らな小胞のコレクションです。 このネットワークは核から始まり、細胞質を通って細胞膜まで伸びています。 これらは、すでにその位置と構造から収集しているように、細胞のある部分から次の部分に物質を輸送するために使用されます。 より正確には、それらはこの輸送が行われることができる導管として機能します。

ERには2種類あり、リボソームが付着しているかどうかで区別されます。 大まかな小胞体は、多くのリボソームが付着した積み重ねられた小胞で構成されています。 大まかな小胞体では、オリゴ糖グループ（比較的短い糖）は、他の細胞小器官や分泌小胞に向かう途中で小タンパク質に付​​着します。 一方、SmoothERにはリボソームがありません。 滑らかなERは、タンパク質と脂質を運ぶ小胞を生じさせ、それはまた、飲み込んで不活性化することができます 有害な化学物質、それによって一種の害虫駆除業者-ハウスキーパー-セキュリティ機能を実行するだけでなく、輸送 導管。