主な違い – 原核生物と真核生物
原核生物と真核生物は、地球上の生物を構成する2つの組織レベルです。
原核生物と真核生物の主な違いは、原核生物が膜で覆われた小器官を持たないのに対し、真核生物は膜で覆われた小器官を持っていることです。
原核生物の遺伝物質は、細胞質内の特定の場所（核と呼ばれる）に存在することができる。
しかし、真核生物では、DNAは核と呼ばれる膜に囲まれた小器官に組織化されている。
真核生物の小器官は、他にミトコンドリア、葉緑体、小胞体、ゴルジ体、リソソームがあります。
原核生物には、バクテリアとシアノバクテリアが含まれる。
真核生物には、動物、植物、菌類、藻類、原生動物が含まれる。
原核生物とは
原核生物とは、核や膜結合小器官を持たない生物を指す。
原核生物はすべて単細胞生物です。
原核生物の大きさは0.2～2μmがほとんどです。
原核生物の細胞膜は、水溶性のタンパク質、DNA、細胞質内の代謝産物を包んでいる。
原核生物は細胞質内に小器官と呼ばれる区画を持たないが、原始的な小器官として機能する微小区画をいくつか持っています。
原核生物には、バクテリアとシアノバクテリアの2種類があります。
細菌には、球形（球菌）、棒状（桿菌）、らせん状（スピロヘータ）、コンマ状（ビブリオ）の4種類の形状が確認できる。
細菌の細胞壁は、ペプチドグリカンからできている。
細胞壁は、細胞を保護し、形状を維持し、脱水を防ぐ役割を果たしている。
一部の細菌は、最外層にカプセルと呼ばれる粘着性のある層を持っており、細胞が表面に付着するのを助けている。
鞭毛は、拭き掃除のような構造で、細胞が動くのを助けます。
また、多数の毛のような構造を持つフィンブリアも、付着の手助けをしている。
細胞膜の周囲を覆う糖衣をもつ細菌もあります。
原核細胞の構造を図1に示す。
図1: 原核生物細胞
細菌の細胞質は、様々な有機分子を溶かすゲル状の物質です。
原始的な細胞骨格からなる。
タンパク質合成のために小さな70Sリボソームが存在する。
ゲノムDNAは細胞質内のヌクレオイドと呼ばれる部位に存在する。
細菌は1本の円形の染色体からなる。
一部のDNAは円形のプラスミドとして細胞質内に存在することがあります。
原核生物の無性生殖は、二元分裂によって行われる。
原核生物の有性生殖は、水平方向の遺伝子転移です。
細菌の遺伝子導入には、バクテリオファージを介した導入、プラスミドを介した抱合、自然形質転換の3つの方法があります。
遺伝子導入は、毛細血管と呼ばれる棒状の構造体によって行われる。
原核生物は多様性に富んでおり、光合成や有機化合物のほか、硫化水素などの無機化合物からエネルギーを得ている。
また、南極の雪面や温泉、海底熱水噴出孔など、過酷な環境でも生きていることができる。
真核生物は、原核生物から進化したと考えられている。
真核生物とは
真核生物は、核を含む膜結合小器官を持つ生物です。
単細胞生物と多細胞生物に分かれる。
多細胞の高等真核生物は、様々な種類の細胞からなる特殊な組織を持つ。
真核生物は、原生生物界、植物界、菌類界、動物界の4つの界で識別できる。
真核生物の細胞は、原核生物に比べサイズが大きい（10〜100μm）。
原核生物には、動物細胞、植物細胞、菌類細胞の3種類があります。
植物と菌類は、それぞれセルロース、ヘミセルロース、ペクチン、キチンからなる細胞壁を持っています。
真核生物の細胞骨格は、マイクロフィラメント、微小管、中間フィラメントで構成されている。
真核生物の細胞骨格は、ミクロフィラメント、微小管、中間フィラメントから構成され、細胞の組織化や形状維持に重要な役割を担っている。
真核生物と原核生物については、ビデオ1で解説しています。
ビデオ1: 真核生物と原核生物
真核細胞は、膜に結合した様々な小器官から構成されています。
核は、核膜と呼ばれる2枚の膜に包まれています。
真核生物は通常、核の中に2本以上の染色体を持つ。
これらの染色体は線状であり、しばしば相同染色体と呼ばれる複数のコピーで存在する。
核膜は、タンパク質の成熟と輸送に関与する小胞体（ER）を発達させる。
リボソームは80Sサイズの大きなもので、ERに結合している。
リボソームが結合したERは粗面小胞体と呼ばれる。
小胞はゴルジ体、リソソーム、ペルオキシソームなど、細胞内の様々な分子の変換のために存在する。
また、ミトコンドリアは2つのリン脂質二重膜に囲まれている。
糖分をATPに変換し、エネルギーとして利用する。
植物細胞には光合成を行うための葉緑体があります。
真核生物は、有糸分裂による無性生殖と、減数分裂後に配偶子を融合させる有性生殖を行う。
原核生物と真核生物の共通点
- 原核生物と真核生物は、ともに生命を構成する2つのタイプです。
- 原核生物も真核生物も、リン脂質二重層からなる細胞膜を有している。
- 原核生物と真核生物の遺伝物質はどちらもDNAです。
- 原核生物、真核生物ともにリボソームがあり、mRNAからアミノ酸配列への翻訳を促進する。
- 原核生物も真核生物も細胞質で構成されている。
原核生物と真核生物の違い
定義
原核生物。
原核生物は核と膜結合小器官を持たない生物です。
真核生物。
真核生物：核を含む膜結合小器官を持つ生物。
王国
原核生物。
原核生物はモネラ（Monera）王国に属している。
真核生物。
真核生物は、原生生物界、植物界、菌類界、動物界に属する。
例
原核生物。
バクテリアとシアノバクテリアは原核細胞です。
真核生物。
動物、植物、菌類、原生動物、藻類は真核生物です。
セルの大きさ
原核生物。
原核生物の細胞は、通常直径0.2～2μmです。
真核生物。
真核生物の細胞は、通常直径10～100µmです。
セルタイプ
原核生物。
原核生物は単細胞生物です。
真核生物。
真核生物は、多細胞生物です。
核
原核生物。
原核生物：真の核はなく、核膜や核小体もない。
真核生物。
真核生物は、二重の核膜と核小体からなる真の核を持つ。
DNA
原核生物。
原核生物はヌクレオイドに1個の円形のDNA分子を持ち、ヒストンやエクソンを持たない。
真核生物。
真核細胞は、核内に複数の直線状の染色体を持つ。
ヒストンとエクソンを持つ。
膜結合型小器官
原核生物。
原核生物の細胞には、膜結合小器官がない。
真核生物。
真核生物：ミトコンドリア、葉緑体、小胞体、小胞体などの膜結合型オルガネラが存在する。
べん毛
原核生物。
原核生物の鞭毛は2つのタンパク質で構成されている。
真核生物。
細胞壁を持たない真核生物の細胞には、鞭毛を持つものがあります。
細胞壁
原核生物。
原核生物の細胞壁は、ほとんどがペプチドグリカンからできている。
真核生物。
真核生物の細胞壁は、セルロース、キチン、ペクチンで構成されている。
プラズマ膜
原核生物。
原核生物の細胞膜には、糖質、ステロールは存在しない。
真核生物。
真核生物の細胞膜では、糖鎖やステロールは受容体として機能している。
細胞骨格
原核生物。
原核生物：原始的な細胞骨格を有し、細胞質内の流れはない。
真核生物。
真核生物は、細胞質ストリーミングを持つ複雑な細胞骨格を含む。
細胞分裂
原核生物。
原核生物：原核生物の細胞分裂は二回分裂で行われる。
真核生物。
真核生物では有糸分裂により細胞分裂が行われる。
有性生殖
原核生物。
原核生物の有性生殖は、抱合によって行われる。
真核生物。
真核生物の有性生殖は配偶子の産生によって行われる。
結論
地球上の生物には、原核生物と真核生物の2種類があります。
バクテリアとシアノバクテリアは原核生物です。
動物、植物、菌類、原生動物、藻類は、真核生物です。
原核生物は膜結合型小器官と核を持たない。
しかし、真核生物は膜結合型小器官と核を持つ。
原核生物と真核生物の主な違いは、その細胞構成にある。
メディア提供
- 「原核生物の細胞” By Ali Zifan – 自作 (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia
- 「原核生物と真核生物の比較” by eLearn.Punjab via Vimeo.com
