植物細胞と動物細胞: 違いと比較

植物細胞は、光合成を可能にする葉緑体と、構造的支持を提供するセルロースで構成される硬い細胞壁の存在によって区別されます。さらに、植物細胞は、膨圧の維持と栄養素の貯蔵に関与する、より大きな中央に位置する液胞を持っています。対照的に、動物細胞には葉緑体と細胞壁がありませんが、細胞分裂を助ける中心小体が含まれている可能性があります。

主要な取り組み

1. 植物細胞はセルロースでできた硬い細胞壁を持っており、構造を支えていますが、動物細胞にはこの特徴がありません。
2. 光合成を担う葉緑体は、植物細胞には存在しますが、動物細胞には存在しません。
3. 植物細胞には水と栄養素を蓄えるための大きな中心空胞がありますが、動物細胞には小さな一時的な空胞があります。

植物細胞 vs 動物細胞

植物細胞と動物細胞の違いは、その形です。 植物細胞は、その形に長方形またはXNUMXつの正方形を持っています. 逆に、動物細胞は長方形または不明確です。 植物細胞には細胞壁がありますが、動物細胞にはありません。 前者には中心体が含まれていません。 反対に、後者はそうです。 動物の細胞にはミトコンドリアが多く、植物の細胞にはミトコンドリアが少ない。

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比較表

機能	植物細胞	動物細胞
細胞壁	プレゼント、セルロース製	不在の
葉緑体	存在し、光合成のためのクロロフィルを含む	不在の
中心空胞	通常は大きな液胞が 1 つ	通常は小さく、複数の液胞がある
リソソーム	まれまたは存在しない	Present
中心体	不在の	存在し、細胞分裂を助ける
形状	長方形、正方形、または不規則なものにすることができます	より丸みを帯びているか、または不規則である
形状のばらつき	形状の変化が少ない	より多様な形状
サイズ	一般に動物細胞よりも大きい	一般に植物細胞よりも小さい
ムーブメント	一般に非運動性（自力で移動できない）	運動性である可能性があります（運動のために鞭毛または繊毛を持っているものもあります）

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植物細胞とは？

構造と機能

細胞壁

植物細胞は、主にセルロース、ヘミセルロース、ペクチンで構成される硬い細胞壁に囲まれています。この構造は、機械的サポートと機械的ストレスに対する保護を提供し、細胞の形状を維持するのに役立ちます。

細胞膜（原形質膜）

細胞壁の下には、細胞の内外への物質の通過を調節する半透過性の脂質二重層である細胞膜があります。細胞とその環境の間の栄養素、ガス、老廃物の交換を制御します。

細胞質

細胞膜内には、細胞プロセスに不可欠なさまざまな細胞小器官や構造を含むゲル状物質である細胞質があります。これらには、細胞の形状を維持し、細胞内輸送を促進する細胞骨格と、栄養素と細胞小器官の分布を助ける細胞質流動が含まれます。

細胞核

核は、DNA と関連タンパク質からなるクロマチンの形で細胞の遺伝物質を収容しています。それは細胞の制御センターとして機能し、遺伝子発現を調節し、細胞活動を指示します。核は核膜として知られる二重膜で囲まれており、この膜には核と細胞質の間の分子の通過を制御する細孔が含まれています。

葉緑体

植物細胞の特徴の 1 つは、光合成を担う葉緑体の存在です。葉緑体には、光エネルギーを捕らえてグルコースの形の化学エネルギーに変換する色素であるクロロフィルが含まれています。このプロセスは細胞に燃料を供給し、副産物として地球上の生命にとって不可欠な酸素を生成します。

液胞

植物細胞は通常、中央に大きな液胞を持ち、液胞と呼ばれる膜で囲まれています。液胞は、膨圧の維持、水、イオン、栄養素の貯蔵、細胞プロセスの調節において重要な役割を果たします。また、老廃物や有毒化合物の保管場所としても機能します。

小胞体 (ER)

小胞体は、タンパク質と脂質の合成、ならびに細胞内の分子の輸送に関与する、膜に結合した細管と嚢のネットワークです。植物細胞には、タンパク質合成に関与するリボソームがちりばめられたラフ ER と、リボソームを欠き脂質代謝と解毒に関与するスムース ER の 2 種類の ER があります。

ゴルジ体

ゴルジ装置は槽と呼ばれる平らな膜状の嚢で構成され、ER で合成されたタンパク質と脂質の処理、パッケージング、および分類を担当します。これらの分子を修飾し、細胞内の最終目的地または細胞外への分泌に導きます。

ミトコンドリア

ミトコンドリアは細胞呼吸を担う膜結合細胞小器官で、そこでグルコースが酸化されて細胞の主要なエネルギー通貨である ATP (アデノシン三リン酸) が生成されます。植物細胞は主に光合成によってエネルギーを生成しますが、ミトコンドリアは酸化的リン酸化やクエン酸回路などのプロセスに依然として不可欠です。

ペルオキシソーム

ペルオキシソームは、脂肪酸の分解や過酸化水素などの有害物質の解毒など、さまざまな代謝プロセスに関与する酵素を含む小さな膜結合細胞小器官です。それらは細胞の恒常性を維持し、酸化損傷から細胞を保護する上で重要な役割を果たします。

 

動物細胞とは

構造と機能

細胞膜（原形質膜）

細胞膜は動物細胞を包み、細胞の内外への分子の通過を制御する選択的透過性の障壁として機能します。それはタンパク質が埋め込まれたリン脂質二重層で構成されており、外部環境とのコミュニケーションを可能にし、細胞の完全性を維持します。

細胞質

細胞質は細胞の内部を満たしており、サイトゾル、細胞小器官、およびさまざまな細胞構造で構成されています。細胞内輸送を促進し、構造的支持を提供し、細胞機能に不可欠な数多くの生化学反応の場として機能します。

細胞核

核には細胞の遺伝物質が収容されており、DNA と関連タンパク質からなるクロマチンとして構成されています。それは、核と細胞質の間の分子の通過を調節する核孔を備えた二重膜である核膜によって囲まれています。核は遺伝子発現を制御し、メッセンジャー RNA (mRNA) とリボソーム RNA (rRNA) の合成を通じて細胞活動を調整します。

ミトコンドリア

ミトコンドリアは細胞呼吸を担う膜結合細胞小器官で、栄養素を細胞の主要なエネルギー源である ATP (アデノシン三リン酸) に変換します。それらは独自の DNA とリボソームを含んでおり、独立して複製し、機能に必要なタンパク質を生成することができます。

小胞体 (ER)

小胞体は、タンパク質と脂質の合成、および細胞内の分子の輸送に関与する膜細管と嚢のネットワークです。リボソームがちりばめられたラフERは、分泌または細胞膜への組み込みを目的としたタンパク質を合成しますが、スムースERはリボソームを欠き、脂質の代謝と解毒に関与します。

ゴルジ体

ゴルジ装置は槽と呼ばれる平らな膜状の嚢で構成され、ER で合成されたタンパク質と脂質の処理、パッケージング、および分類を担当します。糖またはリン酸基を追加することでこれらの分子を修飾し、細胞内の最終目的地または細胞外への分泌に向けます。

リソソーム

リソソームは、タンパク質、脂質、炭水化物、核酸などの高分子の分解に関与する消化酵素を含む膜結合小胞です。それらは、細胞の老廃物の処理、損傷した細胞小器官のリサイクル、およびプログラムされた細胞死 (アポトーシス) において重要な役割を果たします。

セントリオレス

動物細胞は通常、核の近くに微小管で構成される円筒構造である中心小体を含んでいます。細胞分裂中、中心小体は染色体の移動と細胞分離に不可欠な紡錘体線維を組織します。

液胞

動物細胞には、栄養素の貯蔵、廃棄物の管理、細胞体積と pH の維持などのさまざまな機能に関与する小さな膜結合液胞が含まれている場合があります。植物細胞とは異なり、動物細胞には大きな中心液胞がありません。

細胞骨格

細胞骨格は、微小管、マイクロフィラメント、中間フィラメントを含むタンパク質フィラメントの動的なネットワークであり、構造的支持を提供し、細胞内輸送を促進し、細胞の運動と形状変化を媒介します。

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植物細胞と動物細胞の主な違い

• 細胞壁:
  • 植物細胞はセルロースでできた硬い細胞壁を持ち、構造的な支持と保護を提供します。
  • 動物細胞には細胞壁がありません。それらの構造は細胞膜によってのみ維持されます。
• 葉緑体:
  • 植物細胞には葉緑体が含まれており、葉緑体は光合成を行い、光エネルギーを化学エネルギーに変換します。
  • 動物細胞には葉緑体が含まれていません。彼らはエネルギーを外部の食物源に依存しています。
• 液胞:
  • 植物細胞は通常、膨圧を維持し、栄養素と老廃物を蓄える役割を担う大きな中心空胞を持っています。
  • 動物細胞には、より小さく、多くの場合複数の液胞があり、貯蔵や廃棄物管理などのさまざまな機能に関与しています。
• 形状:
  • 植物細胞は、硬い細胞壁の存在により、長方形または箱の形をしていることがよくあります。
  • 動物細胞は一般に円形または不規則な形状をしており、柔軟な細胞膜によってさまざまな細胞の形状が可能になります。
• セントリオレス:
  • 動物細胞には通常、紡錘線維を組織化することで細胞分裂を助ける中心小体が含まれています。
  • 植物細胞には中心小体がありませんが、他のメカニズムを通じて細胞分裂を行うことはできます。
• デンプンとグリコーゲンの貯蔵:
  • 植物細胞は、過剰な炭水化物をデンプンの形で、主に葉緑体のような色素体に貯蔵します。
  • 動物細胞は、主に細胞質と肝臓に炭水化物をグリコーゲンとして貯蔵します。
• 浸透圧への応答:
  • 植物細胞には硬い細胞壁があり、低張条件下での破裂を防ぎ、膨圧によって形状を維持します。
  • 動物細胞には細胞壁がないため、イオンポンプなどの機構によって制御されない限り、低張条件下で破裂しやすくなります。
• 鞭毛と繊毛:
  • 動物細胞は、運動や感覚の目的で鞭毛や繊毛を持っていることがあります。
  • 植物細胞には一般に鞭毛や繊毛がありませんが、一部の下等植物の形態は運動性に関して同様の構造を持っている場合があります。

参考情報

1. https://link.springer.com/article/10.1007/s11191-006-9029-7
2. https://www.nature.com/articles/nbt1027
3. https://www.cabdirect.org/cabdirect/abstract/19900739666