生物とは
生きているもの、生命現象を行うもの ただし、厳密な定義が存在しない 自己増殖能力・エネルギー代謝能力・恒常性維持能力をもつ 植物 動物 古細菌 メタン菌・好塩菌の一部・好熱菌の一部など 真正細菌 藍藻・大腸菌・乳酸菌など 原生生物 ミドリムシ・ゾウリムシ・ツリガネムシなど 原生生物 アメーバの一部・粘菌など 菌類 酵母・カビ・キノコなど ウイルス 自己増殖能力・エネルギー代謝能力・恒常性維持能力がない？ ？ ？
この授業の概要
1：生物が何からできているか 細胞について 2：細胞を構成する物質について 細胞の構造と働き 細胞を作る物質について 3：細胞のエネルギー代謝について 生物はどのように物質からエネルギーを取り出して 利用しているか 4：細胞と生物の増殖について 細胞分裂の仕組み 生殖について 5：生物の恒常性について 恒常性のしくみ 6：遺伝について生体の構成
細胞：平滑筋細胞 生物の最も基本的な構成単位 組織：平滑筋組織 同じ形態・機能の細胞の集団 上皮組織・筋組織・結合組織・神経組織 器官：血管 複数の組織からなり特定の機能を営む 胃・空腸・回腸など 器官系：心臓血管系 機能的に共通性があり協同して働く一連の器官 神経系・筋肉系・消化器系・呼吸器系・骨格系など動物細胞の基本構造
リソソーム 細胞内消化 ゴルジ体 分泌物質の合成と貯蔵 リボソーム タンパク質の合成 小胞体 物質の代謝・運搬 中心体 細胞分裂 細胞骨格 細胞の支持 ミトコンドリア ATPを生産 核 遺伝情報の保存と伝達 細胞質 細胞小器官の移動 細胞分裂 ATPを生産 細胞膜 細胞の内外を隔てる 核小体 核膜細胞核
外膜 内膜 核膜孔 核膜孔タンパク質 ラミン 核小体 核小体は生体膜で区分されていない 分子密度が高く染色されやすい 核小体はリボソームを合成する 細胞核は二重の生体膜でできた核膜で包まれている DNAとヒストンからなる染色質があり、RNAを合成する 核膜には核膜孔があり、mRNA等が通過できるセントラルドグマ
DNA mRNA タンパク質 細胞質 核膜 翻訳 転写 細胞核 核膜孔 RNAポリメラーゼとヌクレオチド DNAの塩基配列を元にmRNAを合成 どちらの鎖を使うかはタンパク質によって決まっている 粗面小胞体 リボソーム mRNAの塩基配列を元にタンパク質を合成ヒトを構成する分子
17.0％
（11 kg）13.8％
（9 kg）1.5％
（1 kg）6.1％
（4 kg）61.6％
（40 kg） その他 水分 酸素・水素 タンパク質 酸素・水素・炭素・窒素 脂質 酸素・水素・炭素 糖質 酸素・水素・炭素 体重65kgの男性の化学組成細胞内膜系
リボソーム （粗面） （滑面） 小胞輸送 リソソーム （シス） （トランス） 分泌小胞 ゴルジ小胞 タンパク質の修飾 ・糖鎖の付加など 脂質の合成 タンパク質・脂質の輸送 小胞体 ゴルジ体 タンパク質の修飾 ・糖鎖の付加 ・脂質の付加 酵素による分解ミトコンドリアと葉緑体
内膜 クリステ マトリクス 外膜 二重の膜で覆われている DNAがあり分裂・増殖できる 葉緑体も同じ 酸素を用いてATPを合成する（好気呼吸） β酸化により脂肪酸をアセチルCoAに分解する 尿素回路の一部を担う 葉緑体 内膜 グラナ ラメラ チラコイド （葉緑素がある） アクチン 微小繊維（直径 5～9 nm） 中間径繊維（直径 8～12 nm）細胞骨格のタンパク質
ヒトと藻類で5％程度しか変わらない ビメンチン ケラチン ニューロフィラメント ラミン 微小管（直径 25 nm） チューブリン 13分子ずつで輪状に配置 ちくわ状になっている 細胞質の繊維状タンパク質で細胞の細胞形態維持・運動・ 細胞内輸送に関わる 微小繊維 中間径繊維 微小管 細胞の形を保つ（張力に対応） 微絨毛などの芯 細胞の運動 細胞の形を保つ（張力に対応） 細胞の形を保つ（圧力に対応） 細胞内輸送 鞭毛細胞骨格と働き
グリセロール 脂肪酸（×3） 3つアシル化されたグリセロール：トリアシルグリセロール トリグリセリドともいうトリアシルグリセロール
HO CH
H
2C OH
H
2C OH
O
R1 C
OH
O
R2 C
OH
O
R3 C
OH
アシル基 1：モノ 2：ジ 3：トリCH
H
2C O
H
2C O
R2 C
O
O
R1
C
O
R3
C
O
グリセロール 脂肪酸 トリグリセリド (TG) 1 2 3 ジグリセリド (DG) 1 2 3 モノグリセリド (MG) 1 2 3 TG（％） DG（％） その他（％） オリーブ油 93 6 1 コーン油 96 3 1 ラード 98 1 1
中性脂肪
トリグリセリド＝トリアシルグリセロール O O O O O O P O O－ N+ オレイン酸 パルミチン酸 グリセロール リン酸 コリンリン脂質
O OH NH O O P O O－ N+ スフィンゴシン スフィンゴリン脂質 例：スフィンゴミエリン グリセロリン脂質 例：ホスファチジルコリン脂質二重層
リン脂質は両親媒性 脂肪酸は疎水性だが、グリセロールとリン酸は親水性 グリセロール 脂肪酸 リン酸 コレステロール 膜の流動性 タンパク質 受容体・輸送体・Gタンパク質 分子の性質 物質の例 透過性 窒素 疎水性分子 自由に透過 酸素 疎水性分子 自由に透過 水 極性のある小分子 自由に透過 二酸化炭素 極性のある小分子 自由に透過 ブドウ糖 極性のある大分子 透過できない アミノ酸 電荷を持つ分子 透過できない Na+ イオン 透過できない K+ イオン 透過できない細胞膜の透過性
膜輸送：受動輸送
促進拡散 チャネルタンパク質 輸送体タンパク質 単純拡散 溶解拡散 脂溶性のもの 輸送速度には飽和現象があり、阻害剤の影響を受ける 濃度勾配の高い方から低い方へ向かって細胞膜を通過する膜輸送：能動輸送
単輸送 対向輸送 細胞内外の濃度勾配（電気化学ポテンシャルの勾配）に 逆らって細胞膜を通過する 例 Ca2＋ポンプ （Ca2＋ ATPアーゼ）ATP ADP ATP ADP 例 Na＋/ K＋ポンプ （Na＋/ K＋ ATPアーゼ） 共輸送 例 グルコース共輸送担体 Na＋の濃度勾配に伴う
