動物細胞：部品、機能、オルガネラ[写真付き] - 生物学 - 2025

動物細胞は、彼らが微視的なので、生物圏のすべての動物は巨大な哺乳動物であるクジラやゾウ、のように、両方の私たちが見ることができない小さなものと原生動物で構成されていることが、真核細胞の一種です。

動物細胞が真核細胞であるという事実は、脂質膜の存在により、細胞内小器官が細胞質ゾル成分の残りから分離されていることを意味し、さらに、それらの遺伝物質は、芯。

動物の細胞とその部分の図（出典：ウィメディアコモンズ経由のアレハンドロポルト）動物の細胞は、細胞の内部に浸されたオルガネラの多様性を示しています。これらの構造の一部は、その対応物である植物細胞にも存在します。ただし、中心体など、動物に固有のものもあります。

このクラスの細胞は、その形状と機能の点で非常に多様であり、顕微鏡下で動物の組織を観察し、詳細に観察するときに容易に明らかになります。平均すると200種類の動物細胞があると推定されています。

動物細胞の特徴

-植物細胞や細菌やその他の細胞生物に当てはまるのと同じように、動物細胞は動物にとって、体を構成する主要な構造ブロックを表します。

-それらは真核細胞です。つまり、それらの遺伝物質はサイトゾル内の膜によって囲まれています。

-それらは従属栄養細胞です。つまり、それらを取り巻く環境から機能を実行するためにエネルギーを得る必要があります。

-それらは植物細胞や多くのバクテリアとは異なり、高度に変動する環境条件からそれらを保護する堅い細胞壁を持っていません。

-一部の「下層」植物と同様に、動物細胞には「中心体」と呼ばれる構造があり、一対の「中心体」が細胞分裂と細胞骨格微小管の組織化に関与しています。

これは、人間の細胞のアニメーションで、核を簡単に確認できます。

動物細胞のオルガネラとその機能

読者が顕微鏡を通して動物の細胞を観察する場合、一見すると、周囲の媒体からの量を区切る構造の存在が彼の目を引く可能性があります。

この構造が含むものの中で、より高密度でより不透明な外観の球が浮遊している一種の液体を鑑賞することが可能です。それは、おそらく最も明白な構造である原形質膜、細胞質ゾルおよび細胞核です。

顕微鏡による倍率430倍。遺伝物質や小胞体などの様々なオルガネラを含む核を見ることができます。Jlipuma1問題の細胞のサイトゾルに埋め込まれた他の多くの細胞小器官の存在を確認するために、顕微鏡の対物レンズの倍率を上げ、観察されたものに注意を払う必要があります。

読者が顕微鏡で見ている仮想細胞など、「平均的な」動物細胞のサイトゾルを構成するさまざまなオルガネラのリストを作成する必要がある場合、次のようになります。

-プラズマとオルガネラ膜

-サイトゾルと細胞骨格

- 芯

-核小体

- 小胞体

- ゴルジ複合体

-リソソーム

-ペルオキシソーム

-中心体

-ミトコンドリア

-繊毛とべん毛

細胞または原形質膜

原形質膜は右下に示されています

膜は、動物細胞の存在だけでなく、植物細胞、細菌、古細菌の存在にとっても、間違いなく最も重要な構造の1つです。

原形質膜は、細胞の内容をそれを取り巻く環境から分離するという超越的な機能を発揮し、選択的透過性バリアとして機能します。自体。

オルガネラ膜

内部オルガネラ（オルガネラメンブレン）を囲む膜は、核を含む細胞を構成するさまざまなコンパートメントの分離を可能にします。これにより、リソースの「最適化」と内部タスクの分割が可能になります。

構成と構造

原形質膜の構造。細胞外培地が表示され、下部が細胞内培地です

動物細胞のものを含むすべての生体膜は、脂質分子の脂肪酸が二重層の「中心」で向かい合うように組織されている脂質二重層で構成されています。極性のものは、それらを取り巻く水性媒体に向かって「見る」（細胞内および細胞外で言えば）。

動物細胞の膜を構成する脂質の構造的および分子的特徴は、問題の細胞の種類や細胞小器官の種類に大きく依存します。

動物細胞の原形質膜とそのオルガネラを囲む膜の両方は、さまざまな機能を果たすタンパク質と関連しています。これらは、一体型（膜を横切り、膜と強く関連するもの）または周辺機器（膜の2つの面の1つと関連し、膜を横切らない）にすることができます。

サイトゾルと細胞骨格

サイトゾルは、細胞のすべての内部コンポーネントが組織化された方法で埋め込まれている半ゼラチン状の媒体です。その組成は比較的安定しており、水と、動物細胞が生き残るために必要なすべての栄養素とシグナル伝達分子の存在によって特徴付けられます。

一方、細胞骨格は、タンパク質ゾルの複雑なネットワークであり、細胞質ゾル全体に分散して広がります。

その機能の一部は、各細胞に特徴的な形状を与え、その内部成分を細胞質ゾルの特定の領域に組織化し、細胞が協調した動きを実行できるようにすることです。また、すべての細胞に不可欠な多数の細胞内シグナル伝達および通信プロセスに参加しています。

サイトゾルフィラメント

細胞骨格：繊維状タンパク質のネットワーク。Alice Avelino細胞内のこの構造的フレームワークは、中間径フィラメント、微小管、およびアクチンフィラメントとして知られている3種類の繊維状タンパク質で構成されています。それぞれに特定のプロパティと機能があります。

サイトゾルの中間フィラメントは、いくつかのタイプであり得る：ケラチンフィラメント、ビメンチンフィラメント、およびビメンチンおよびニューロフィラメントに関連する。コアでは、これらは核ラミナとして知られています。

微小管はチューブリンと呼ばれるタンパク質で構成され、動物ではそれらは中心体として知られる構造から形成されます。一方、アクチンフィラメントはそれらが命名されたタンパク質で構成されており、薄くて柔軟な構造です。

中心体

それらは微小管の組織の主要な中心です。それらは、細胞が分裂するときに核の周辺に位置し、直角に結合された中心小体で構成され、それぞれは円柱状に配置された9つのトリプレットの微小管で構成されています。

芯

細胞核（出典：BruceBlaus。この画像を外部ソースで使用する場合、Blausen.comのスタッフ（2014）«Blausen Medical 2014のメディカルギャラリー»。WikiJournal of Medicine 1（2）。DOI：10.15347 / wjm / 2014.010。ISSN 2002-4436。（Wikimedia Commons経由）これは、原核細胞と真核細胞を区別する細胞小器官です。その主な機能は、遺伝物質（DNA）を内部に封じ込めることであり、基本的にすべての細胞機能を制御します。

細胞分裂中のDNA複製、遺伝子転写、結果として得られるメッセンジャーRNAの処理の重要な部分などの複雑なプロセスが内部で行われ、タンパク質への翻訳またはそれらの調節機能を発揮するためにサイトゾルにエクスポートされます。 。

核は、として知られている二重膜で囲まれている核膜、それはお互いの両側への分子の自由な通過を防止するため、原形質膜のような、選択的な透過障壁を表し、。

細胞質の残りの部分とその核とのコミュニケーションは、核膜孔複合体と呼ばれる核膜の構造を介して行われます。内部。

核膜の2つの膜の間には、核周囲空間と呼ばれる空間があり、核膜の外側部分は小核小胞の膜に続き、核周囲空間を後者のオルガネラの管腔に接続していることに注意することが重要です。 。

核の内部は驚くほど組織化されています。これは、「核骨格」として機能するタンパク質の存在によって可能になり、構造のサポートを提供します。さらに、核DNAが組織化されている染色体は、細胞小器官の特定の領域に位置しています。

核小体

上部に核小体または核小体

核小体は核内にあり、メッセンジャーRNAのタンパク質配列への翻訳に関与する構造であるリボソームのアセンブリと同様に、リボソームRNAの転写とプロセシングが行われるサイトです。

それは核小器官ではありません、つまり、それは膜に囲まれていません。リボソーム遺伝子がコードされている染色体の領域と、それらの転写および酵素的プロセシングを担当するタンパク質機構（主にRNAポリメラーゼ）によって構成されています。

小胞体

それは、核膜の外膜と連続している膜によって囲まれた嚢または水槽と尿細管の一種の「ネットワーク」です。一部の著者は、これがほとんどの細胞の最大の細胞小器官であると考えています。

顕微鏡で見ると、粗い小胞体と滑らかな外観の小胞体が見られます。大まかな小胞体は、その外表面に埋め込まれた何百ものリボソームを持っています（膜タンパク質の翻訳に関与します）が、滑らかな部分は脂質代謝に関連しています。

滑らかで荒い小胞体（出典：OpenStax via Wikimedia Commons）この細胞小器官の機能は、細胞タンパク質、特に脂質膜に関連するタンパク質の処理と分布に関係しています。つまり、分泌経路の最初の駅。

それはまた、タンパク質のペプチド鎖の特定の領域への炭水化物部分の付加である、主要なタンパク質グリコシル化部位の1つでもあります。

ゴルジ複合体

ゴルジ複合体または装置は、小胞体から最終目的地へのタンパク質の処理と分布に特化したもう1つのオルガネラであり、リソソーム、分泌小胞、または原形質膜である可能性があります。

その中で、糖脂質合成とタンパク質のグリコシル化も行われます。

したがって、それは、膜で覆われた平らな「バッグ」または水槽からなる複合体であり、それらは、それ自体から分離する多数の輸送小胞と関連している。

これには極性があり、そのために（小胞体に向けられた）シス面と（小胞が出る場所である）トランス面を認識できます。

リソソーム

リソソームは、細胞に入る物質を分解し、細胞内物質をリサイクルします。ステップ1-原形質膜を介して食品の液胞に入る材料。ステップ2-食品の液胞が原形質膜から離れると、アクティブな加水分解酵素内のリソソームが現れます。ステップ3-食品の液胞と加水分解酵素によるリソソームの融合。ステップ4-加水分解酵素は食品の粒子を消化します。ジョーダンホーズ膜に囲まれたオルガネラであり、タンパク質、脂質、炭水化物、核酸などのさまざまな種類の大きな有機分子の分解を担当し、そのために特殊な加水分解酵素を持っています。

それらは細胞の「精製」システムとして機能し、欠陥のある、または不必要な細胞質小器官でさえ、陳腐化したコンポーネントのリサイクルセンターです。

それらは球状の液胞の外観を有し、内容物は比較的高密度ですが、その形状とサイズは細胞ごとに異なります。

ペルオキシソーム

ペルオキシソームのグラフィック表現。
出典：Rock 'n Rollこれらの小さなオルガネラは、動物のエネルギー代謝の多くの反応で機能します。彼らは最大50種類の酵素を持ち、以下に関与しています：

-過酸化水素の生成とフリーラジカルの除去

-脂肪酸、アミノ酸、その他の有機酸の分解

-脂質の生合成（特にコレステロールとドリコール）

-コレステロールに由来する胆汁酸の合成

-プラズマローゲンの合成（心臓および脳組織に必須）など

ミトコンドリア

ミトコンドリア

ミトコンドリアは、好気性代謝を伴う動物細胞におけるATPの形での主要なエネルギー産生オルガネラです。それらは細菌と形態学的に類似しており、独自のゲノムを持っているため、細胞とは無関係に増殖します。

これらのオルガネラは、特に酸化的リン酸化、脂肪酸酸化、クレブス回路、尿素回路、ケトン生成および糖新生に関して、異なる代謝経路の中間代謝において「統合的」機能を持っています。

繊毛とべん毛

多くの動物細胞には、移動能力を与える繊毛または鞭毛があります。これらの例としては、精子、トリパノソーマ科のような鞭毛寄生虫、または呼吸上皮に存在する有毛細胞があります。

繊毛と鞭毛は本質的に微小管の多かれ少なかれ安定した配置で構成され、細胞質ゾルから原形質膜に向かって突出しています。

繊毛は短く、髪の毛に似ていますが、鞭毛は、その名前が示すように、細胞の動きに特化して長く、薄くなっています。

動物細胞の例

自然界の動物細胞には複数の例があります。

-大きなニューロンの例であるニューロンは、長さ1メートル、幅1ミリメートルまで測定できる巨大なイカの軸索です。

神経細胞（出典：ユーザー：ウィキメディア・コモンズ経由のDhp1080）

-たとえば、私たちが消費する卵は、特にダチョウの卵を考える場合、最大の細胞の良い例です。

-真皮のさまざまな層を構成する皮膚細胞。

-ヒトに多数の疾患を引き起こす鞭毛原虫などのすべての単細胞動物。

-頭と尾を持ち、動きを指示する有性生殖を持つ動物の精子細胞。

-核のない細胞である赤血球、または白血球などの残りの血液細胞。次の画像では、スライド上の赤血球を確認できます。

動物細胞型

動物には幅広い細胞多様性があります。次に、最も関連性の高いタイプについて説明します。

血球

血液中には、2種類の特殊な細胞があります。赤血球または赤血球は、体のさまざまな器官への酸素の輸送に関与しています。赤血球の最も重要な特徴の1つは、成熟すると細胞核が消失することです。

赤血球の内部には、酸素と結合してそれを輸送することができる分子であるヘモグロビンがあります。赤血球は円盤のような形をしています。彼らは丸くて平らです。その細胞膜は、これらの細胞が狭い血管を通過できるように十分に柔軟です。

第二の細胞型は白血球または白血球です。その機能は完全に異なります。彼らは、感染、病気、および細菌に対する防御に関与しています。それらは免疫系の重要な要素です。

筋細胞

筋肉は、骨格、平滑、心臓の3種類の細胞で構成されています。これらの細胞は動物の動きを可能にします。その名前が示すように、骨格筋は骨に付着しており、その動きに貢献しています。これらの構造の細胞は、繊維のように長く、複数の核（多核）を持っているという特徴があります。

それらは、アクチンとミオシンの2種類のタンパク質で構成されています。どちらも顕微鏡下で「バンド」として視覚化できます。これらの特性のため、それらは横紋筋細胞とも呼ばれます。

ミトコンドリアは筋肉細胞の重要なオルガネラであり、高い比率で見られます。およそ数百人。

その一部として、平滑筋は臓器の壁を構成します。骨格筋細胞と比較して、それらはサイズが小さく、単一の核を持っています。

最後に、心臓細胞は心臓で発見されます。これらはビートの原因です。それらは1つ以上の核を持ち、それらの構造は分岐しています。

上皮細胞

上皮細胞は体の外表面と臓器の表面を覆っています。これらのセルは平らで、一般に不規則な形状です。爪、髪、爪などの動物の典型的な構造は、上皮細胞のクラスターで構成されています。それらは、扁平上皮、円柱、立方の3つのタイプに分類されます。

-最初のタイプ、うろこ状は、細菌の侵入から体を保護し、皮膚に複数の層を作成します。それらは血管や食道にも存在します。

-円柱は胃、腸、咽頭、喉頭に存在します。

-立方体は甲状腺と腎臓にあります。

神経細胞

神経細胞またはニューロンは神経系の基本的な単位です。その機能は神経の衝動の伝達です。これらの細胞は互いに通信するという特異性を持っています。感覚ニューロン、連合ニューロン、運動ニューロンの3つのタイプのニューロンを区別できます。

ニューロンは通常、樹状突起、つまりこの細胞タイプにツリーのような外観を与える構造で構成されています。細胞体は、細胞小器官が見つかるニューロンの領域です。

軸索は、体全体に広がるプロセスです。彼らは非常に長い長さに達することができます：センチメートルからメートルまで。さまざまなニューロンの軸索のセットが神経を構成しています。

動物細胞と植物細胞の違い

動物の細胞と植物を区別する特定の重要な側面があります。主な違いは、細胞壁、液胞、葉緑体、および中心小体の存在に関連しています。

細胞壁

細胞壁構造

2つの真核細胞の最も顕著な違いの1つは、植物には細胞壁が存在すること、動物には存在しない構造です。細胞壁の主成分はセルロースです。

しかし、細胞壁は植物に固有のものではありません。化学組成はグループによって異なりますが、菌類や細菌にも含まれています。

対照的に、動物細胞は細胞膜によって囲まれています。この特性により、動物細胞は植物細胞よりもはるかに柔軟になります。実際、動物の細胞はさまざまな形をとることができますが、植物の細胞は硬いです。

液胞

液胞は、水、塩、破片、または色素で満たされた一種の袋です。動物の細胞では、液胞は通常かなり多く、小さいです。

植物細胞では、単一の大きな液胞があります。この「嚢」が細胞の膨圧を決定します。水で満たされると、植物はふくよかに見えます。液胞が空になると、植物は硬直性を失い枯れます。

葉緑体

葉緑体は、植物にのみ存在する膜状のオルガネラです。葉緑体には、クロロフィルと呼ばれる色素が含まれています。この分子は光を捕らえ、植物の緑色の原因となります。

重要な植物プロセスは葉緑体で発生します：光合成。このオルガネラのおかげで、植物は日光を浴び、生化学反応を通じて植物の食物として役立つ有機分子に変換することができます。

動物にはこの細胞小器官はありません。食品の場合、食品に含まれる外部炭素源が必要です。したがって、植物は独立栄養生物であり、動物は従属栄養生物です。ミトコンドリアと同様に、葉緑体の起源は共生生物であると考えられています。

セントリオレス

中心小体は植物細胞には存在しません。これらの構造は樽型であり、細胞分裂プロセスに関与しています。微小管は、娘細胞における染色体の分布を担う中心体から生まれます。

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