一次共生と二次共生の違いとは?

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一次共生と二次共生の大きな違いは、一次共生が原核細胞を真核細胞が飲み込んで吸収することであるのに対し、二次共生は既に一次共生を終えた別の真核細胞が真核細胞を飲み込んで吸収することである点です

さらに、二次共生よりも一次共生が先に起こったと考えられている。

さらに、一次共生では、どちらの細胞もお互いに依存しないのに対し、二次共生では、飲み込まれた細胞は大きい方の細胞に依存する。

つまり、一次共生と二次共生は、順次起こる進化論と考えられている。

真核細胞において、ミトコンドリアや葉緑体などのプラスティドを含む特定のオルガネラの出現を説明するものです。

主な対象分野

  1. 一次共生とは
         – 定義、特徴、意義
  2. 二次共生とは?
         – 定義、特徴、意義
  3. 一次共生と二次共生の類似点とは?
         – 共通点の概要
  4. 一次共生と二次共生の違いとは?
         – 主な違いの比較

この記事の重要な単語

葉緑体、二重膜構造、真核細胞、ミトコンドリア、第一次共生体、第二次共生体

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一次共生とは?

一次共生とは、真核細胞が他の生きた原核生物を飲み込むことである

その後、真核細胞は自分の利点にその原核細胞を使用することができます。

したがって、光合成を行うシアノバクテリアを飲み込むと、真核細胞や大型生物はシアノバクテリアの生産物を利用し、独立栄養生物となる。

一方、シアノバクテリアは真核細胞内でプラスティドとなり、さらに葉緑体へと進化していく。

このように、一次共生では2つの細胞が共存していることが大きな特徴です。

つまり、大きい方の細胞は死んでも、小さい方の細胞や原核細胞は死なず、古い細胞の残骸を残して生き残る可能性がある

つまり、大きい方の細胞は死んでも、小さい方の細胞は死なず、大きい方の細胞は生き続けることができるのです。

二次共生と並んで、一次共生も、ミトコンドリアや葉緑体様のプラスチドなど、真核細胞内のオルガネラの誕生と進化を担っている。

さらに、得られたオルガネラは、真核細胞の核と遺伝情報を共有することもあります。

しかし、一次共生が起こるのは、進化の歴史の中で数回に過ぎないと考えられている。

二次共生とは?

二次共生とは、真核生物の細胞が別の真核生物の細胞に飲み込まれることである

最も重要なことは、ここで飲み込まれる小さい方の細胞や細胞は、すでに一次共生を経験していることである

一次共生とは異なり、二次共生は進化史においてより頻繁に発生した。

それは、地球上で見られるより大きな遺伝的多様性を生成するために責任があった。

さらに、二次共生の主な特徴は、より小さな細胞がより大きな細胞に依存していることである

そのため、小さな細胞は大きな細胞から離れることができず、また、元の状態に戻ることもできない。

図2: 葉緑体の一次共生と二次共生

一次共生と呼ばれる最初の共生過程が終わると、元のハイブリッドは生殖を行う。

その後、その新しい子孫の一つは、第二の真核細胞によって飲み込まれる。

ここで、第二の真核細胞は非光合成であり、二次共生によって光合成を行うようになる。

同様に、好気性細菌が嫌気性真核細胞に一次共生し、その後、二次共生することで好気性真核細胞が形成される。

さらに、真核細胞内で好気性細菌が進化することで、ミトコンドリアが形成される。

Primary vs Secondary Endosymbiosis 図3: 葉緑体-藍色細菌間の比較

二次共生の末に形成されるオルガネラは、3つの膜を持つことができる。

基本的に、オルガネラの第一膜はその祖先に属するものです。

第二膜は第一真核細胞から形成されるのに対して、第三膜は第二真核細胞から形成される。

一次共生と二次共生の共通点

  • 一次共生と二次共生は、真核細胞においてミトコンドリアや葉緑体などのプラスティドを含む特定のオルガネラが出現したことを説明する2つの進化論です。
  • また、真核生物の細胞内小器官が二重膜構造をとるようになったのも、この説によるものです。
  • 小さな細胞から形成されたプラスティドは、常に大きな細胞の核と遺伝情報を共有している。

第1次共生と第2次共生の違い

定義

一次共生とは、真核細胞が他の生きた原核生物を飲み込むプロセスを指す。

一方、二次共生とは、真核細胞が、すでに一次共生を終えた別の真核細胞を飲み込む過程を指す。

シーケンス

さらに、一次共生が先に起こり、二次共生が後に起こったと考えられている。

巻き込まれ型細胞の依存性

一次共生では、どちらの細胞もお互いに依存していない。

しかし、二次共生では、小さな細胞は大きな細胞に依存する。

メンブレンの構造

一次共生では、小さい方の細胞に属する第一膜が形成される。

一方、二次共生では、3つの細胞膜が形成され、第二膜は最初の真核細胞に属し、第三膜は第二真核生物に属しています。

結論

一次共生とは、原核細胞が真核細胞に飲み込まれ、原核細胞の機能を利用することである

一般に、進化の過程で発生する頻度は低い。

原核細胞が真核細胞に飲み込まれることで、原核細胞の機能を利用するようになるが、原核細胞は第一膜に囲まれた小さい方の細胞のプラスティドを形成する。

さらに、この真核細胞の子孫を第2の真核細胞が飲み込み、第2の膜と第3の膜を形成している。

これは進化の過程でより頻繁に起こり、第二の真核細胞が原核細胞の機能を獲得することができるようになった。

したがって、一次共生と二次共生の主な違いは、そのプロセスにある。

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