生物を構成するのは、細胞という小さな部屋です。
細胞の中はどのようになっているでしょうか。
高校生物では、細胞小器官について生物基礎よりもさらに詳しく勉強します。
細胞生物学は、入試で頻出問題です。
得点源にしていきましょう。
この記事の最後には、入試問題がついてます。
是非記事を最後まで読んだ後、理解度を問題で確認してみてください。
細胞とは
細胞は生物を構成する基本となる単位です。
全ての生物は、細胞からできています。
細胞は、核がある真核細胞と、核のない原核細胞からなります。
原核細胞
原核細胞の中には、細胞小器官はありません。
原核生物には、DNAがあります。
原核生物のDNAは、核様体というところに存在します。
原核生物
体が原核細胞でできている生物のことを、原核生物といいます。
原核生物には、細菌と古細菌の２種類があります。
真核細胞
真核細胞には、細胞小器官と呼ばれる器官があります。
細胞小器官の間は、細胞質基質で満たされています。
真核生物
真核細胞でできた生物を、真核生物といいます。
一つの細胞でできている真核生物のことを、単細胞生物と呼びます。
対して、たくさんの細胞からできている真核生物を多細胞生物と呼びます。
真核細胞の構造とそのはたらき
真核細胞の中にある細胞小器官を見ていきましょう。
遺伝情報からタンパク質を作る構造
核・リボソーム・小胞体は、遺伝情報からタンパク質を作る時に使われる構造です。
核
２枚の幕からなく核膜からできています。
内部には、DNAがヒストンに巻きついた状態のクロマチン繊維があります。
また、１〜数個の核小体もあります。
核膜には多数の核膜孔という穴があります。
核では遺伝情報の保管が行われます。
リボソーム
タンパク質を作る構造です。
小胞体
小胞体は、リボソーム上で合成されたタンパク質などの物質の輸送に関わっています。
リボソームが多数ついている粗面小胞体と、リボソームがついていない滑面小胞体があります。
物質の分泌・分解に関わる構造
物質の分泌に関わるのは、ゴルジ体という構造です。
分解に関わるのは、リソソームです。
ゴルジ体
ゴルジ体は、扁平な袋が重なってできています。
ゴルジ体は、リボソームで合成されたタンパク質を小胞体から受け取って濃縮します。
濃縮した物質は、商法に包んで細胞外に運びやすい形にしています。
このようにゴルジ体は物質の運搬・分泌に関わります。
リソソーム
細胞で出た不要な物質は、分解酵素を含む小胞と一緒になってリソソームが作られます。
リソソームは不要物を分解します。
エネルギーを供給する・有機物を作る構造
エネルギーを供給するのは、ミトコンドリアです。
光合成によって有機物を作り出すのは葉緑体です。
ミトコンドリア
ミトコンドリアは、呼吸の場です。
細胞の活動に必要なエネルギーは、呼吸による有機物の分解で合成されるATPから供給されます。
葉緑体
光葉緑体はエネルギーを用いて有機物を生産する光合成の場です。
ミトコンドリアと葉緑体に共通することは、
- 内外２膜からできている。
- 核とは別のDNAを持つ。
- ATPの合成が行われる。
です。
形を作る・動く構造
中心体
中心体は、棒状の中心粒２つから成り立っている構造です。
中心体は細胞分裂の時に、紡錘体を作る起点になる構造です。
鞭毛や繊毛を作るのにも関係します。
細胞骨格
細胞骨格は、細胞の形や細胞内の構造を支えます。
仕切る・通す構造
細胞膜
細胞は細胞膜に包まれています。
細胞膜のはたらきは、物質の出入りの調節です。
細胞外からの情報を受け取って、細胞内に情報を伝えるはたらきもします。
植物細胞で見られる構造
基本的に動物細胞には、見られない構造が植物細胞にはあります
細胞壁
植物細胞では、細胞膜の外に細胞壁があります。
植物細胞同士は、原形質連絡という孔で隣の細胞と繋がります。
液胞
一枚の膜でできています。
内部は、細胞の代謝産物や老廃物などを含む細胞液で満たされています。
特に植物細胞で発達しています。
入試問題にチャレンジ
（１）下の図はある動物細胞の電子顕微鏡像の模式図である。
図および表中の①～④に示す細胞小器官の名称を答えよ。
（２）表はさまざまな細胞内構造物のおもなはたらきと構造をまとめたものである。
表中の⑤～⑪に入る最も適当な説明を次の(a)～(g)の中から選び、記号で答えよ。
- (a) 光合成を行い、炭水化物を合成する
- (b) 多数の穴のある2 枚の膜に包まれDNAを含む
- (c) 細胞の食作用に関与
- (d) 中心小体と放射状の糸状構造からなる
- (e) タンパク質合成に関与
- (f) 2枚の膜構造をもち、内側の膜はひだをつくる
- (g) 細胞の分泌活動に関与
〔リードα11 広島工大 改〕
【解説】
(1)
- ①ミトコンドリア
- ②ゴルジ体
- ③中心体
- ④リソソーム
① ミトコンドリアは内外 2 枚の膜をもち，内側の膜はひだ状をしています。
②へん平な袋が多数重なっているのでゴルジ体です。
③ 微小管の束からなる中心小体(中心粒)が 2 つ互いに直交しているので中心体です。
④ １枚の膜からなる小さな袋状の構造体はリソソームです。
(2)
- ⑤ b
- ⑥ a
- ⑦ f
- ⑧ g
- ⑨ d
- ⑩ e
- 11 c
⑤ 核は、多数の穴のある2 枚の膜に包まれDNAを含みます。
穴からm RNAが出ていきます。
⑦ 2枚の膜構造をもつのは、葉緑体とミトコンドリアに共通の性質です。
11 食作用は、不要物の分解のことです。
まとめ
細胞小器官のまとめ
・ 核では遺伝情報の保管が行われる
・ 小胞体は、タンパク質の合成と輸送の場
・ ゴルジ体は、物質の運搬・分泌
・ 中心体は、分裂・運動に関係
・ ミトコンドリアは、呼吸の場
・ 葉緑体は、光合成の場
・ 液胞は、物質の貯蔵
・ リソソームは、不要物の分解
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