原核生物と真核生物について簡単に説明します。 真核生物とは何ですか? 細菌ですか？ さらなる真核生物の違い

すべて真核生物です。 単細胞型と多細胞型の場合がありますが、すべて共通のセル プランを持っています。 これらの異なる生物はすべて共通の起源を持っていると考えられているため、核グループは最高ランクの単系統分類群と考えられています。 最も一般的な仮説によると、真核生物は 15 ～ 20 億年前に出現しました。 真核生物の進化における重要な役割は、共生発生、つまりすでに核を持ち、貪食が可能な真核細胞と、この細胞に吸収された細菌、ミトコンドリアと色素体の前駆体との間の共生によって演じられました。

真核細胞の構造

真核細胞は平均して原核細胞よりもはるかに大きく、その体積の差は数千倍に達します。 真核細胞には、細胞小器官 (または細胞小器官、ただし、この用語の本来の意味が多少歪められています) として知られる約 12 種類のさまざまな構造が含まれており、その多くは 1 つまたは複数の膜 (原核細胞では内部にある膜) によって細胞質から分離されています。膜に囲まれた細胞小器官はまれです）。 核は、真核生物の二重膜 (2 つの基本膜) に囲まれた細胞の一部で、遺伝物質、つまり染色体に「詰め込まれた」 DNA 分子を含んでいます。 核は通常 1 つですが、多核細胞もあります。

王国への分割

真核生物の超王国をいくつかの王国に分割するには、いくつかのオプションがあります。 植物と動物の王国が最初に区別されました。 次に、真菌界が選ばれましたが、ほとんどの生物学者によれば、生化学的特性により、これらの界のいずれにも割り当てることはできません。 また、原生動物、混合菌、クロム菌の界を区別する著者もいます。 一部のシステムには最大 20 の王国があります。 トーマス・キャバリア・スミス体系によれば、すべての真核生物は 2 つの単系統分類群に分類されます。 ウニコンタそして ビコンタ。 共和性などの真核生物の位置 ( 連語） そして ディフィレイア、現在定義されていません。

真核生物と原核生物の違い

真核細胞の最も重要かつ基本的な特徴は、細胞内の遺伝装置の位置に関連しています。 すべての真核生物の遺伝装置は核内に位置し、核膜によって保護されています（ギリシャ語で「真核生物」とは核を持つことを意味します）。 真核生物のDNAは線状です（原核生物では、DNAは環状で、細胞の特別な領域、つまり細胞質の残りの部分から膜で分離されていない核様体に位置しています）。 これは、細菌が持たないヒストンタンパク質やその他の染色体タンパク質と関連しています。

真核生物の生活環には、通常 2 つの核相 (一期と二期) があります。 最初の段階は、一倍体 (単一) 染色体のセットによって特徴付けられ、その後、2 つの半数体細胞 (または 2 つの核) が結合して、二重 (二倍体) 染色体のセットを含む二倍体細胞 (核) を形成します。 時には次の分裂で、より多くの場合は数回の分裂の後、細胞は再び一倍体になります。 このような生活環と一般に二倍体は、原核生物の特徴ではありません。

3 番目の、おそらく最も興味深い違いは、真核細胞内に独自の遺伝的装置を持ち、分裂によって増殖し、膜で囲まれた特殊な細胞小器官が存在することです。 これらの細胞小器官はミトコンドリアと色素体です。 その構造と生命活動は細菌に驚くほど似ています。 この状況は、現代の科学者に、そのような生物は真核生物と共生関係に入った細菌の子孫であるという考えを抱かせるようになりました。 原核生物は少数の細胞小器官が特徴であり、それらの細胞小器官は二重膜で囲まれていません。 原核細胞には、小胞体、ゴルジ装置、またはリソソームがありません。

原核生物と真核生物のもう 1 つの重要な違いは、多くのグループでの食作用を含む、真核生物におけるエンドサイトーシスの存在です。 食作用（文字通り「細胞による食べる」）は、真核細胞がさまざまな固体粒子を捕捉し、膜小胞に閉じ込め、消化する能力です。 このプロセスは、体内に重要な保護機能を提供します。 それはヒトデの近くでI.I.メチニコフによって最初に発見されました。 真核生物における食作用の出現は、平均サイズと関連している可能性が最も高いです (サイズの違いについては以下で詳しく説明します)。 原核生物の細胞の大きさは計り知れないほど小さいため、真核生物の進化の過程では、体に大量の食物を供給するという問題に直面しました。 その結果、真核生物の間で最初の真の移動捕食者が出現します。

ほとんどの細菌は、真核生物とは異なる細胞壁を持っています (すべての真核生物が細胞壁を持っているわけではありません)。 原核生物では、これは主にムレイン (古細菌では偽ムレイン) からなる強力な構造です。 ムレインの構造は、各細胞が 1 つの巨大な分子である特別なメッシュの袋で囲まれているような構造です。 真核生物の中でも、多くの原生生物、菌類、植物には細胞壁があります。 真菌ではキチンとグルカンで構成され、下等植物ではセルロースと糖タンパク質から、珪藻はケイ酸から細胞壁を合成し、高等植物ではセルロース、ヘミセルロース、ペクチンで構成されます。 明らかに、より大型の真核細胞では、単一の分子から高強度の細胞壁を作成することは不可能になっています。 この状況により、真核生物は細胞壁に異なる材料を使用することを余儀なくされる可能性があります。 別の説明は、真核生物の共通の祖先が捕食への移行に関連して細胞壁を失い、その後ムレインの合成に関与する遺伝子も失われたというものです。 一部の真核生物が浸透圧栄養に戻ると、細胞壁が再び現れましたが、生化学的根拠は異なりました。

細菌の代謝も多様です。 一般に、栄養には4種類あり、それらはすべて細菌の中に存在します。 これらは、光独立栄養性、光従属栄養性、化学独立栄養性、化学従属栄養性です（光栄養性は太陽光のエネルギーを使用し、化学栄養性は化学エネルギーを使用します）。 一方、真核生物は、太陽光からエネルギーを自ら合成するか、この起源の既製のエネルギーを使用します。 これは、真核生物の間に捕食者の出現により、エネルギーを合成する必要がなくなったためと考えられます。

もう一つの違いは鞭毛の構造です。 細菌では、それらは薄く、直径はわずか 15 ～ 20 nm です。 これらはフラジェリンというタンパク質から作られる中空フィラメントです。 真核生物の鞭毛の構造はさらに複雑です。 それらは膜で囲まれた細胞増殖物であり、9対の周縁微小管と中心に2つの微小管からなる細胞骨格（軸糸体）を含んでいます。 回転する原核生物の鞭毛とは対照的に、真核生物の鞭毛は曲がったり、うねったりします。

すでに述べたように、私たちが検討している 2 つの生物グループは、平均サイズが大きく異なります。 原核細胞の直径は通常 0.5 ～ 10 μm ですが、真核生物の同じ指標は 10 ～ 100 μm です。 このような細胞の体積は、原核細胞の体積よりも 1000 ～ 10000 倍大きいです。

原核生物のリボソームは小さい (70S 型)。 真核細胞には、細胞質に位置するより大きな 80S 型リボソームと、ミトコンドリアおよび色素体に位置する原核生物型 70S 型リボソームの両方が含まれています。

どうやら、これらのグループの発生時期も異なるようです。 最初の原核生物は約 35 億年前に進化の過程で誕生し、約 12 億年前にそこから真核生物が誕生しました。

こちらも参照

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芯があるもの。 細菌を除くほとんどすべての生物は真核生物です（ウイルスは、すべての生物学者が生物のカテゴリーとして区別しているわけではない別のカテゴリーに属します）。 真核生物は、 植物、動物、キノコそしてそのような種類の生物は、 粘菌。 真核生物は次のように分類されます 単細胞生物そして 多細胞性, しかし、細胞構造の原理はすべて同じです。

最初の真核生物は約 20 億年前に出現し、主に次のような理由により進化したと考えられています。 共生- 真核細胞とこれらの細胞が吸収した細菌との相互作用、 食作用.

真核細胞特に原核生物と比較して、非常に大きいサイズを持っています。 真核細胞には約 10 個の細胞小器官があり、そのほとんどは膜によって細胞質から分離されていますが、原核生物の場合はそうではありません。 真核生物にも核がありますが、これについてはすでに話しました。 これは、二重膜によって細胞質から分離されている細胞の部分です。 染色体に含まれる DNA は細胞のこの部分にあります。 細胞は通常単核ですが、場合によっては多核細胞が見つかることもあります。

真核生物の王国。

真核生物を分割するにはいくつかのオプションがあります。 当初、すべての生物は植物と動物にのみ分類されていました。 その後、キノコの王国が特定されましたが、それは最初と二番目の両方とは大きく異なりました。 さらにその後、粘菌が分離され始めました。

粘菌生物の多系統のグループであり、それを指す人もいます。 もっとも単純な, しかし、これらの生物の最終的な分類は完全には分類されていません。 発生段階の1つでは、これらの生物は原形質の形態をとります - これは透明なハードカバーを持たない粘液物質です。 一般的に粘菌は次のように見えます。 多核細胞、肉眼でも見えます。

胞子形成は粘菌に関連しており、遊走子で発芽し、その後そこからプラスモジウムが発生します。

粘菌は、 従属栄養生物食べることができる 視覚的につまり、膜を通して直接栄養素を吸収するか、エンドサイトーシスによって栄養素を内部に取り込むことです。 粘菌には、アクラシア、変形菌、ラビリンチュラ、プラスモディフォアが含まれます。

原核生物と真核生物の違い。

主な違い 原核生物そして真核生物とは、原核生物は細胞質から膜で隔てられた適切に形成された核を持たないということです。 原核生物では、環状の DNA が細胞質に存在し、DNA が存在する場所は核様体と呼ばれます。

追加の真核生物の違い。

1. 細胞小器官の中で、原核生物が持っているのは リボソーム 70S (小さい)、真核生物には大きな 80S リボソームだけでなく、他の多くの細胞小器官もあります。
2. 原核生物には核がないため、核の助けを借りずに2つに分裂することによって分裂します。 減数分裂/有糸分裂.
3. 真核生物には細菌にはないヒストンがあります。 真核生物のクロマチンには 1/3 の DNA と 2/3 のタンパク質が含まれていますが、原核生物ではその逆が当てはまります。
4. 真核細胞は、原核細胞に比べて体積が 1000 倍、直径が 10 倍大きくなります。

最も明白な 原核生物と真核生物の違いは、後者には核があることですこれはこれらのグループの名前に反映されています。「karyo」は古代ギリシャ語からコアとして翻訳され、「pro」は前、「eu」は良いものです。 したがって、原核生物は核以前の生物であり、真核生物は核生物です。

しかし、これは原核生物と真核生物の唯一の違いではなく、おそらく主な違いではありません。 原核細胞には膜細胞小器官がまったくありません。(まれな例外を除き) - ミトコンドリア、葉緑体、ゴルジ複合体、小胞体、リソソーム。 それらの機能は細胞膜の増殖（陥入）によって行われ、その上には生命活動を提供するさまざまな色素や酵素が存在します。

原核生物には真核生物の染色体がありません。 彼らの主な遺伝物質は、 核様体通常はリングの形をしています。 真核細胞では、染色体は DNA とヒストンタンパク質の複合体です (染色体は DNA パッケージングにおいて重要な役割を果たします)。 これらの化学錯体はと呼ばれます クロマチン。 原核生物の核様体にはヒストンは含まれておらず、核様体に付随する RNA 分子がその形状を与えます。

真核生物の染色体は核にあります。 原核生物では、核様体は細胞質に位置し、通常は 1 か所で細胞膜に付着しています。

核様体に加えて、原核細胞は異なる量を持っています プラスミド- 主要な核様体よりも大幅に小さいサイズの核様体。

原核生物の核様体にある遺伝子の数は、染色体にある遺伝子の数よりも一桁少ないです。 真核生物には、他の遺伝子と関連して調節機能を実行する多くの遺伝子があります。 これにより、同じ遺伝情報を含む多細胞生物の真核細胞が特殊化することが可能になります。 代謝を変えることで、外部環境と内部環境の変化により柔軟に対応します。 遺伝子の構造も異なります。 原核生物では、DNA内の遺伝子はオペロンというグループに配置されています。 各オペロンは単一のユニットとして転写されます。

原核生物と真核生物の間には、転写と翻訳のプロセスにも違いがあります。 最も重要なことは、原核細胞では、これらのプロセスがマトリックス（情報）RNA の 1 分子上で同時に進行する可能性があるということです。RNA がまだ DNA 上で合成されている間に、リボソームはすでにその完成端に「座って」タンパク質を合成しています。 真核細胞では、mRNA は転写後にいわゆる成熟を受けます。 そしてその後初めて、その上でタンパク質が合成できるようになります。

原核生物のリボソームは真核生物のリボソーム（沈降係数 70S）よりも小さい（沈降係数 70S）。 リボソームサブユニットの構成に含まれるタンパク質と RNA 分子の数は異なります。 ミトコンドリアと葉緑体のリボソーム（および遺伝物質）は原核生物に似ており、これはそれらの起源が宿主細胞内にあった古代の原核生物に由来する可能性があることに注意する必要があります。

原核生物は通常、殻のより複雑な構造が異なります。 原核生物の種類に応じて、細胞質膜と細胞壁に加えて、カプセルやその他の構造もあります。 細胞壁はサポート機能を果たし、有害物質の侵入を防ぎます。 細菌の細胞壁にはムレイン（糖ペプチド）が含まれています。 真核生物では、植物には細胞壁（主成分はセルロース）があり、菌類にはキチンがあります。

原核細胞は二分裂によって分裂します。 彼らは持っている 細胞分裂（有糸分裂と減数分裂）の複雑なプロセスはありません。真核生物の特徴。 核様体は分裂前ですが、染色体のクロマチンと同じように 2 倍になります。 真核生物の生活環では、二倍体相と一倍体相の交代が観察されます。 この場合、通常は二倍体相が優勢です。 彼らとは異なり、原核生物にはこれがありません。

真核細胞のサイズはさまざまですが、いずれにしても、原核細胞よりも大幅に（数十倍）大きくなります。

栄養素は浸透圧の助けを借りてのみ原核生物の細胞に入ります。 さらに、真核細胞では、食作用および飲作用（細胞質膜を使用した食物および液体の「捕捉」）も観察されます。

一般に、原核生物と真核生物の違いは、後者の方が明らかにより複雑な構造にあります。 原核生物タイプの細胞は、生物発生（初期の地球の条件下での長期的な化学進化）を通じて発生したと考えられています。 真核生物は、原核生物の結合（共生仮説およびキメラ仮説）、または個々の代表の進化（陥入仮説）によって、原核生物から後に出現しました。 真核細胞は複雑であるため、進化の過程で多細胞生物を組織することができ、地球上の生命の主要な多様性を提供することができました。

原核生物と真核生物の違いの表

すべての生物は、細胞の基本構造に応じて 2 つのグループ (原核生物または真核生物) のいずれかに分類できます。 原核生物は、細胞核と膜小器官を持たない細胞からなる生物です。 真核生物は、核と膜細胞小器官を含む生物です。

細胞は、生命と生物の現代的な定義の基本的な部分です。 細胞は生命の基本的な構成要素とみなされ、「生きている」ということが何を意味するかを定義するために使用されます。

生命の定義の 1 つを見てみましょう。「生物は細胞で構成され、繁殖することができる化学組織である」(Keaton、1986)。 この定義は、細胞理論と生物発生理論という 2 つの理論に基づいています。 は、1830 年代後半にドイツの科学者マティアス ヤコブ シュライデンとテオドール シュワンによって初めて提案されました。 彼らは、すべての生き物は細胞で構成されていると主張しました。 1858 年にルドルフ ヴィルヒョーによって提案された生物発生理論では、すべての生きた細胞は既存の (生きている) 細胞から生じ、無生物から自然に生じることはできないと述べています。

細胞の構成要素は、外界と細胞の内部構成要素の間の障壁として機能する膜に囲まれています。 細胞膜は選択的障壁であり、細胞が機能するために必要なバランスを維持するために特定の化学物質の通過を許可します。

細胞膜は、次の方法で細胞から細胞への化学物質の移動を調節します。

• 拡散（物質の分子が濃度を最小化しようとする傾向、つまり、濃度が等しくなるまで、濃度が高い領域から濃度が低い領域に向かって分子が移動すること）。
• 浸透（膜を通過できない溶質の濃度を均一にするために、部分透過性の膜を通過する溶媒分子の移動）。
• 選択的輸送（膜チャネルとポンプを使用）。

原核生物は、細胞核や膜小器官を持たない細胞で構成される生物です。 これは、原核生物の DNA の遺伝物質が核内に結合していないことを意味します。 さらに、原核生物の DNA は真核生物の DNA よりも構造が劣っています。 原核生物では、DNA は単一ループです。 真核生物の DNA は染色体に組織化されます。 ほとんどの原核生物は 1 つの細胞 (単細胞) のみで構成されていますが、多細胞の原核生物もいくつかあります。 科学者は原核生物を次の 2 つのグループに分類します。

典型的な原核細胞には次のものが含まれます。

• 血漿（細胞）膜。
• 細胞質;
• リボソーム;
• 鞭毛と線毛。
• 核様体;
• プラスミド。

真核生物

真核生物は、細胞に核と膜小器官が含まれる生物です。 真核生物の遺伝物質は核にあり、DNA は染色体に組織化されます。 真核生物は単細胞または多細胞の場合があります。 真核生物です。 真核生物には、植物、菌類、原生動物も含まれます。

典型的な真核細胞には次のものが含まれます。

• 核小体。

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真核生物

フリー百科事典ウィキペディアより

典型的な動物細胞の図。 マークされた細胞小器官 (細胞小器官) 1. 核小体 2. 核 3. リボソーム 4. 小胞 5. 粗い (顆粒状) 小胞体 6. ゴルジ装置 7. 細胞壁 8. 滑らかな (無顆粒状) 小胞体 9. ミトコンドリア 10. 液胞 11. 硝子質12. リソソーム 13. 中心体 (中心小体)

真核生物、 または 核(緯度。 真核生物ギリシャ語から εύ- - よくて κάρυον - 核） - 細胞に核が含まれる生物の王国。 細菌と古細菌を除くすべての生物は核を持っています。

真核細胞の構造

真核細胞は平均して原核細胞よりもはるかに大きく、その体積の差は数千倍に達します。 真核細胞には、細胞小器官 (または細胞小器官、ただし、この用語の本来の意味が多少歪められています) として知られる約 12 種類の構造が含まれており、その多くは 1 つまたは複数の膜によって細胞質から分離されています。 原核生物の細胞には、常に細胞膜、リボソーム（真核生物のリボソームとは本質的に異なります）、および遺伝物質である細菌の染色体またはゲノフォアが存在しますが、内部膜に囲まれた細胞小器官はまれです。 核は、真核生物の二重膜 (2 つの基本膜) に囲まれた細胞の一部で、遺伝物質、つまり染色体に「詰め込まれた」 DNA 分子を含んでいます。 核は通常 1 つですが、多核細胞もあります。

王国への分割

真核生物の超王国をいくつかの王国に分割するには、いくつかのオプションがあります。 植物と動物の王国が最初に区別されました。 次に、真菌界が選ばれましたが、ほとんどの生物学者によれば、生化学的特性により、これらの界のいずれにも割り当てることはできません。 また、原生動物、混合菌、クロム菌の界を区別する著者もいます。 一部のシステムには最大 20 の王国があります。 トーマス・キャバリア・スミス体系によれば、すべての真核生物は 2 つの単系統分類群に分類されます。 ウニコンタそして ビコンタ.

真核生物と原核生物の違い

真核細胞の最も重要かつ基本的な特徴は、細胞内の遺伝装置の位置に関連しています。 すべての真核生物の遺伝装置は核内に位置し、核膜によって保護されています（ギリシャ語で「真核生物」とは核を持つことを意味します）。 真核生物のDNAは線状です（原核生物では、DNAは環状で、細胞の特別な領域、つまり細胞質の残りの部分から膜で分離されていない核様体に位置しています）。 これは、細菌が持たないヒストンタンパク質やその他の染色体タンパク質と関連しています。

真核生物の生活環には、通常 2 つの核相 (一期と二期) があります。 最初の段階は、一倍体 (単一) 染色体のセットによって特徴付けられ、その後、2 つの半数体細胞 (または 2 つの核) が結合して、二重 (二倍体) 染色体のセットを含む二倍体細胞 (核) を形成します。 時には次の分裂で、より多くの場合は数回の分裂の後、細胞は再び一倍体になります。 このような生活環と一般に二倍体は、原核生物の特徴ではありません。

3 番目の、おそらく最も興味深い違いは、真核細胞内に独自の遺伝的装置を持ち、分裂によって増殖し、膜で囲まれた特殊な細胞小器官が存在することです。 これらの細胞小器官はミトコンドリアと色素体です。 その構造と活動は細菌に驚くほど似ています。 この状況は、現代の科学者に、そのような生物は真核生物と共生関係に入った細菌の子孫であるという考えを抱かせるようになりました。 原核生物は少数の細胞小器官が特徴であり、それらの細胞小器官は二重膜で囲まれていません。 原核細胞には、小胞体、ゴルジ装置、またはリソソームがありません。

原核生物と真核生物のもう 1 つの重要な違いは、多くのグループでの食作用を含む、真核生物におけるエンドサイトーシスの存在です。 食作用（文字通り「細胞による食べる」）は、真核細胞がさまざまな固体粒子を捕捉し、膜小胞に閉じ込め、消化する能力です。 このプロセスは、体内に重要な保護機能を提供します。 最初に発見したのは I.I. ヒトデの近くのメチニコフ。 真核生物における食作用の出現は、平均サイズと関連している可能性が最も高いです (サイズの違いについては以下で詳しく説明します)。 原核生物の細胞の大きさは計り知れないほど小さいため、真核生物の進化の過程では、体に大量の食物を供給するという問題に直面しました。 その結果、真核生物の間で最初の真の移動捕食者が出現します。

ほとんどの細菌は、真核生物とは異なる細胞壁を持っています (すべての真核生物が細胞壁を持っているわけではありません)。 原核生物では、これは主にムレイン (古細菌では偽ムレイン) からなる強力な構造です。 ムレインの構造は、各細胞が 1 つの巨大な分子である特別なメッシュの袋で囲まれているような構造です。 真核生物の中でも、多くの原生生物、菌類、植物には細胞壁があります。 真菌ではキチンとグルカンで構成され、下等植物ではセルロースと糖タンパク質から、珪藻はケイ酸から細胞壁を合成し、高等植物ではセルロース、ヘミセルロース、ペクチンで構成されます。 明らかに、より大型の真核細胞では、単一の分子から高強度の細胞壁を作成することは不可能になっています。 この状況により、真核生物は細胞壁に異なる材料を使用することを余儀なくされる可能性があります。 別の説明は、真核生物の共通の祖先が捕食への移行に関連して細胞壁を失い、その後ムレインの合成に関与する遺伝子も失われたというものです。 一部の真核生物が浸透圧栄養に戻ると、細胞壁が再び現れましたが、生化学的根拠は異なりました。

細菌の代謝も多様です。 一般に、栄養には4種類あり、それらはすべて細菌の中に存在します。 これらは、光独立栄養性、光従属栄養性、化学独立栄養性、化学従属栄養性です（光栄養性は太陽光のエネルギーを使用し、化学栄養性は化学エネルギーを使用します）。 一方、真核生物は、太陽光からエネルギーを自ら合成するか、この起源の既製のエネルギーを使用します。 これは、真核生物の間に捕食者の出現により、エネルギーを合成する必要がなくなったためと考えられます。

もう一つの違いは鞭毛の構造です。 細菌では、それらは薄く、直径はわずか 15 ～ 20 nm です。 これらはフラジェリンというタンパク質から作られる中空フィラメントです。 真核生物の鞭毛の構造はさらに複雑です。 それらは膜で囲まれた細胞増殖物であり、9対の周縁微小管と中心に2つの微小管からなる細胞骨格（軸糸体）を含んでいます。 回転する原核生物の鞭毛とは対照的に、真核生物の鞭毛は曲がったり、うねったりします。 すでに述べたように、私たちが検討している 2 つの生物グループは、平均サイズが大きく異なります。 原核細胞の直径は通常 0.5 ～ 10 ミクロンですが、真核生物の同じ指標は 10 ～ 100 ミクロンです。 このような細胞の体積は、原核細胞の体積よりも 1000 ～ 10000 倍大きいです。 原核生物では、リボソームは小さい (70S 型)。 真核生物はより大きなリボソーム（80S タイプ）を持っています。