まとめてみました

・細胞の研究の歴史と細胞の概要

・細胞の構造

・核の構造と核の働き

・細胞質について　－細胞膜と細胞小器官－

・細胞壁と細胞の研究方法

・細胞の運動・原核生物と真核生物

・細胞内外の酵素の働き

・細胞膜の性質と働き

・体細胞分裂と細胞周期

・染色体と細胞の分化

・単細胞生物と多細胞生物

・動物のからだのつくりと働き

・植物のからだのつくりと働き

細胞をまとめてみた from: アラエス

植物のからだのつくりと働きについて

・植物には、維管束植物というのがある

　※維管束植物は、道管と師管がある（茎がある）

　※維管束植物は、シダ植物や種子植物（裸子植物、被子植物）などがある

　※被子植物には、双子葉類と単子葉類がある

・維管束植物には、分裂組織がある

・分裂組織　→　頂端分裂組織と形成層に分かれ、分化した組織系が存在している

・頂端分裂組織・・・茎頂分裂組織と根端分裂組織があるが、両方とも伸長成長する

・形成層・・・単子葉類にはなく、肥大成長する

・分化した組織系には、表皮系、維管束系、基本組織系がある

①表皮系

　・基本的にはじょうぶかつ透明で、葉緑体はふつう持たない

　・表皮細胞・・・細胞壁が発達してじょうぶで、クチクラ層を形成する

　　　　　　　　　（クチクラ層は蒸散を行う）

　・根毛・・・１個の細胞が突起状になる（表面積を広げ、栄養分を吸収しやすくする）

　・孔辺細胞・・・気孔を作る１対の細胞

　※気孔について

　　・葉緑体を持つ

　　・内側の細胞壁が厚い

　　・吸水し、膨圧が上がると水を放出する

②維管束系　－　木部と師部に分かれる

　・木部・・・道管や仮道管があてはまり、死細胞で茎の内側かつ葉の表側にある

　　　　　　　（根で吸収した水や塩類を葉へ運ぶ）

　・師部・・・師管があてはまり、生細胞で茎の外側かつ葉の裏側にある

　　　　　　　（光合成で出来た有機物（ショ糖）を他の場所へ運ぶ（＝能動輸送））

③基本組織系　－　柔組織と機械組織に分かれる

　・柔組織　→　代謝が活発で、同化組織、貯蔵組織、分泌組織に分かれる

　・機械組織　→　細胞壁が木化してじょうぶで、厚壁組織、厚角組織に分かれる

　・同化組織・・・さく状組織と海綿状組織に分かれる

　・貯蔵組織・・・皮層と髄で発達

　・厚壁組織・・・木本類で発達し、死細胞

　・厚角組織・・・草本類で発達し、生細胞

植物のからだのつくりと働き from: アラエス

動物のからだのつくりと組織について

※動物の組織には、４種類（上皮組織、結合組織、筋肉組織、神経組織）ある

（１）上皮組織　－　体表面や消化管内壁、血管内壁を覆う

　①構造

　　・単層上皮・・・小腸内壁（栄養の吸収）、肺胞（ガス交換）、毛細血管

　　・多層上皮・・・皮膚の表皮（とてもじょうぶ）

　②働き

　　・保護上皮・・・表皮

　　・腺上皮・・・分泌に関係し、ゴルジ体が発達し、外分泌腺と内分泌腺が存在する

　　・外分泌腺・・・汗腺、皮脂腺、消化腺、涙腺　など

　　・内分泌腺・・・ホルモンの分泌に関係

　　・感覚上皮・・・視覚（網膜）、皮膚感覚（温点、冷点、圧点など、ただし痛点は神経組織）

（２）結合組織　－　異なる単細胞同士を結び、基本細胞が散在し、細胞間物質が間を満たす

　　・真皮・・・分裂して皮膚細胞を作る

　　・骨組織・・・骨細胞が散在し、リン酸カルシウムが間を満たす

　　　　　　　　　　　　　※この時に、ハーバース管（血管と神経の通路）が活躍する

　　・血液・・・赤血球、白血球が散在し、血しょうが間を満たす（血液は骨髄で作られる）

　　・軟骨組織・・・関節を形成軟骨細胞が満たし、繊維性結合組織が間を満たす

　　・脂肪組織・・・皮下脂肪（エネルギーの貯蔵）

　　・腱・・・筋肉と骨を結ぶ

（３）筋肉組織　－　横紋筋と平滑筋に別れる

　　・横紋筋・・・骨格筋と心筋に別れる

　　・骨格筋・・・強力（多くの核や細胞融合で生じた巨大細胞）で疲れやすく、

　　　　　　　　　随意筋（大脳が支配）に分類

　　・心筋・・・強力（枝分かれして形が複雑）で、不随意筋（間脳が支配）に分類

　　・平滑筋・・・内蔵筋ともいい、力が弱くて疲れやすく、不随意筋（間脳が支配）に分類

（４）神経組織　－　長細く、ニューロン（神経単位）から成る

　　　・神経には、中枢神経と末梢神経がある

　　　・中枢神経・・・大脳、間脳、中脳、小脳、延髄、脊髄　　などがあてはまる

　　　・末梢神経・・・体性神経（大脳の支配）と自律神経（間脳の支配）に分けられる

　　　・体性神経・・・運動神経と感覚神経に分かれる

　　　・自律神経・・・交感神経（闘争状態）と副交感神経（休息状態）に分かれる

　　　・ニューロンは、運動ニューロン、感覚ニューロン、介在ニューロンがある

動物のからだのつくりと働き from: アラエス

単細胞生物と多細胞生物について

・単細胞生物　　→　　細胞群体　　→　　多細胞生物　　となっていく

　※細胞群体・・・細胞分裂後そのまま一緒に生活したもの

・単細胞生物の例がいくつかある

①クラミドモナス

　・クラミドモナスは、３２～６４細胞のユードリナになる

　・ユードリナは、２００～２００００細胞のボルボックスになる

　　※ボルボックスの時に、栄養細胞と生殖細胞が分化している

②ゾウリムシ

　・ゾウリムシは、２００μｍ　＝　０．２ｍｍ　のため、肉眼で見ることが出来る

　・ゾウリムシには、繊毛、大核、小核、細胞口、収縮胞、食胞があり、それぞれの役割がある

　　※繊毛・・・運動

　　　大核・・・生命の維持

　　　小核・・・生殖

　　　細胞口・・・摂食

　　　収縮胞・・・浸透圧の調節

　　　食胞・・・消化

単細胞生物と多細胞生物 from: アラエス

１、染色体について

　※染色体は、中期に最も観察しやすい

　　　→核型（生物種で一定）

　※染色体については、２つの見方がある

（１）相同染色体

　　・同形、同大の染色体が２本ずつ存在する（１本は父方、もう１本は母方から受け継ぐ）

　　・染色体数の一般式　＝　２ｎ

　　　　　　　　　　　　　（ヒトの場合　２ｎ　＝　４６）

（２）核相

　　・２ｎ　→　複相

　　・ｎ（減数分裂で生じる）　→　単相

　※体細胞分裂の観察　　タマネギの根端分裂組織

　　・固定・・・酢酸で生きた状態のまま固めて保存する

　　・解離・・・希塩酸（６０℃）で浸し、細胞同士のつながりを壊し、やわらかくする

　　・染色・・・酢酸カーミン（オルセイン）で染色

　　・押しつぶし・・・細胞を押し広げて均一にする

２、細胞の分化について

　・分化とは・・・分裂で生じた娘細胞が特有の形や働きを持つように変わること

　　　　　　　　　（Ｇ１期に起こる）

　細胞　　→　　　組織　　→　　器官　　→　　個体　（多細胞生物）

　　　　 分化

　※細胞の分化は、動物と植物で分かれる

①動物細胞の分化

　・分化すると、分裂能力は基本的に失われる

　・万能細胞は、分裂しでいろいろな組織や器官に分化する能力がある

　　※万能細胞の例：胚性幹細胞（体細胞を脱分化して万能細胞にする可能性がある）

②植物細胞の分化

　・頂端分裂組織（根や茎の先端）に分化細胞がある

　・組織培養として、下のような動きがある

　　ニンジンの根の細胞　　　→　　　末文化細胞　　　→　　　カルス（細胞塊）

　　　　　　　　　　　　　脱分化　　　　　　　　　分裂

　　→茎や葉（植物ホルモン処理）

　　→根

染色体と細胞の分化 from: アラエス

体細胞分裂について

※細胞分裂には、体細胞分裂と減数分裂の２種類がある

　・体細胞分裂・・・体をつくる細胞を増やす

　・減数分裂・・・染色体数が半減し、生殖細胞（配偶子、胞子）を作る

１、体細胞分裂の仕組みと種類

（１）仕組み

　・母細胞が核分裂と細胞質分裂を起こす

　　※核分裂から細胞質分裂の一連の流れを細胞分裂という

　　※細胞分裂の時に、娘細胞が出てくる

　　　→その後に間期が出てくる（間期は、分裂に備えてＤＮＡが２倍存在する）

（２）核分裂

　・核分裂は、染色体の形や動きによって４期（前期、中期、後期、終期）に別れる

　①前期

　　・核膜、核小体が消失する

　　・染色体が凝縮して棒状になり、縦裂面が出来る

　　・動物では中心体が両極に移動して、紡錘糸を伸ばす（紡錘糸の形成が開始）

　②中期

　　・染色体が赤道面に運ぶ

　　・紡錘糸が完成する

　　・紡錘糸が最も観察しやすい時期になる（極方向から見ると全ての染色体がよく見える）

　③後期

　　・紡錘糸に引かれて染色体が縦裂面を分離し、赤道面から両極に移動する

　　　（細くなった染色体が２倍存在するように見える）

　④終期

　　・棒状の染色体が分散し、見えなくなる

　　・核膜と核小体が形成され、娘核が完成する

（３）細胞質分離

　※細胞質分裂は、動物と植物で分かれる

　・動物・・・赤道面が収縮して、くびれるように分裂する

　・植物・・・細胞板が出来て、分裂する

　　　　　　　　※細胞板は、セルロースが沈殿して細胞壁になる

２、細胞周期　（Ｃｅｌｌ　ｃｙｃｌｅ）

・細胞周期は、　前期　→　中期　→　後期　→　終期　→　Ｇ１期　→　Ｓ期　

　　　　　　　　→　Ｇ２期　→　前期　

　の順番でローテーションする

　※前期～終期までの期間を分裂期という

　※Ｇ１期～Ｇ２期までの期間を周期という

　※Ｇ１期で分化する

　※Ｓ期は、ＤＮＡ合成期になる

　※ＤＮＡはＳ期に増え、分裂期が終わると減る

・各期の細胞数とその期の所要時間は比例する

　→　所要時間　＝　その期の細胞数　÷　全細胞数　×　細胞周期（時間）

体細胞分裂と細胞周期 from: アラエス

細胞膜の性質と働きについて

※細胞膜について

　・厚さ１０ｍｍ

　・主成分はリン脂質

　・リン脂質が、「小さな分子」かつ「親油性物質」ほど通りやすい

（１）半透性と浸透圧について

　①拡散

　　・粒子は、互いにバラバラになるように運動する

　　　※溶液は、溶媒（水など）と溶質（砂糖や塩など）が混ざったものを指す

　②膜の透過性　－　３タイプある

　　・全透性・・・溶媒と溶質の両方を通す・・・細胞壁などが代表

　　・半透性・・・溶媒は通して、溶質は通さない・・・細胞膜、セロハン膜などが代表

　　・不透性・・・溶媒も溶質も通さない・・・ビニル膜などが代表

　③浸透圧

　　・半透膜を境にして、濃度の異なる溶液がある時に生じる水が、

　　　一方から他方へ移動（浸透）する力のこと

　　　※浸透圧は、半透膜を境にした両側の溶液の濃度差に比例する

（２）細胞と浸透圧について

　①溶液の種類　－　３種類ある

　　・低張液・・・細胞より浸透圧が低い（薄い）

　　・等張液・・・細胞と浸透圧が等しい

　　・高張液・・・細胞より浸透圧が高い（濃い）

　②動物細胞と浸透圧との関係

　　※この関係を調べる場合、ヒトの赤血球が用いられる場合が多い

　　　（簡単かつ多量に入手できるから）

　　　→ヒトの赤血球と浸透圧との関係は、下のようになる

　　　　・低張液・・・吸水して膨張する（破裂した場合を溶血という）

　　　　・等張液・・・不変（生理的食塩水の場合は不変になる）

　　　　・高張液・・・収縮する

　③植物細胞と浸透圧との関係

　　※植物細胞には、じょうぶかつ全透性の細胞壁がある

　　　→植物細胞と浸透圧との関係は、下のようになる

　　　　・低張液・・・吸水して最後は止まる

　　　　　　　　　　　内部圧力は高い（膨圧）

　　　　・等張液・・・不変（限界原形質分離の状態にある）

　　　　・高張液・・・原形質分離の状態にある

　④吸水力と膨圧の関係

　　→　　外液浸透圧　＝　吸水力　＝　浸透圧　－　膨圧

（３）細胞膜における物質の輸送

　　・選択的透過性が関係する

　　・選択的透過性には、受動輸送と能動輸送の２種類がある

　　・受動輸送（拡散）・・・濃度差に従って物質が移動するため、ＡＴＰが不要

　　・能動輸送・・・濃度差に逆らう形で物質を運ぶ

細胞膜の性質と働き from: アラエス

細胞内外の酵素の働きについて

（１）酵素の働き

　・触媒（化学反応を促進）

　　→触媒は、無機触媒と酵素（生体触媒）に分かれる

　・酵素は、タンパク質が主成分

　　※タンパク質は熱、強酸、強アルカリに弱い

（２）酵素の性質

　①最適温度

　　・無機触媒は、温度の上昇に比例して反応速度も上昇する

　　・酵素は、ある一定の温度の上昇までは反応速度に比例するが

　　　一定の温度を過ぎると反応速度が遅くなる

　②最適ｐＨ

　　※ｐＨは、酸性　＜　中性　＜　アルカリ性　という順番になっていて、中性はｐＨ７

　　・ペプシン（胃液、タンパク質消化）・・・ｐＨ２

　　・アミラーゼ（だ液、デンプン消化）・・・ｐＨ７

　③基質特異性

　　・酵素は、特定の立体構造を持っていて、その形に合う特定の物質（基質）にしか

　　　作用しないという特徴がある

　　　　　※炭水化物

　　　　　　・でんぷん（アミロース）　→　アミラーゼ

　　　　　　・麦芽類（マルトース）　→　マルターゼ

　　　　　※タンパク質

　　　　　　・タンパク質　←　ペプシン

　　　　　　　　　　　　　←　トリプシン（すい臓）

（３）酵素の分布

　①細胞内で働く酵素

　　・光合成に関係　　→　葉緑体

　　・好気呼吸に関係　→　ミトコンドリア

　　・嫌気呼吸に関係　→　細胞質基質

　②細胞外で働く酵素

　　・ゴルジ体から分泌される

　　　＝消化酵素

細胞内外の酵素の働き from: アラエス

細胞の運動

・生細胞でのみ起こる

※例として２種類あげる

①アメーバ運動

　・アメーバは、ゾル化（流動化）とゲル化（非流動化）を行う

　・仮足を伸ばす

　・白血球の食作用を持っている

②原形質流動

　・生細胞内で細胞質が流動する現象のこと

　　　　※この運動は、細胞内での物質の運搬のために起こる

　・例として、ムラサキツユクサのおしべの毛、オオカナダモの葉などがあげられる

　　　　→細胞二層でそのまま観察できて、葉緑体が多く、目印となることが重要だとされている

原核生物と真核生物

・原核生物・・・核膜、葉緑体、ミトコンドリア、ゴルジ体などがない生物のこと

　　　　　　　　　　　　※細菌類やラン藻類などがあてはまる

・真核生物・・・原核生物に無いものを持っている生物のこと

・共生説が提唱された

　※共生説について

　　・アメリカのリン・マーグリスという人が提唱した

　　・葉緑体・・・ミトコンドリアは自分独自のＤＮＡを持ち、分裂して増える

　　・内外異質の二重膜がある（外膜は細胞膜と同じ）

細胞の運動・原核生物と真核生物 from: アラエス

細胞壁と細胞の研究方法について

細胞壁

・主成分はセルロース（デンプンの親戚）

・細胞を保護する

・老化細胞ほど発達する

細胞の研究方法

（１）電子顕微鏡

　　　※分解能・・・０．２ｎｍ

　・電子顕微鏡で見える細胞小器官

　　①リボソーム

　 　　・小さな粒子で、タンパク質の合成の場所

　 　　・ＲＮＡが核小体で出来る

　　②小胞体

　　　・物質の通路

　　③リソソーム

　　　・細胞内消化の酵素を含む袋

（２）細胞分画法

　　　・細胞小器官を種類ごとに取り出す方法のこと

　　　　→ホモジェネート（細胞破砕）＋遠心分離が用いられる

　※ホモジェネート（細胞破砕）＋遠心分離について

　　①沈殿する順（重いもの、大きいものから沈む）

　　　　　　核　→　葉緑体　→　ミトコンドリア　→　その他

　　②処理上の注意

　　　・スクロース（砂糖）水溶液中でホモジェネートする

　　　　　　　※細胞小器官が壊れないように、等硫液というので処理する

　　　・氷で冷却する

　　　　　　　→摩擦熱で細胞小器官が壊れないようにする

細胞壁と細胞の研究方法 from: アラエス