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生物の特性
身体は細胞が基本単位になっている、代謝に伴って生じるエネルギーを生命活動に用いている、生殖によって増殖しDNAによって遺伝情報が子に受け継がれる、恒常性を持つ、刺激を受容しさまざまな反応を示す、進化する
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植物で水の次に多い
糖質
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植物の糖質が多い理由
光合成でできた糖をでんぷんとして蓄える、細胞壁が糖でできている
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動物で水の次に多い
タンパク質
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動物のタンパク質が多い理由
筋肉
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水の役割
生体内の溶媒、さまざまな物質を溶かし代謝の場となる、物質の輸送に関与する、比熱が大きいので細胞の温度を安定させる
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脂質3種類
脂肪、リン脂質、ステロイド
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脂肪は何に用いられる？
エネルギーの貯蔵
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ステロイドとは
ホルモンの構成成分
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六炭糖
グルコース、フルクトース、ガラクトース
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五炭糖
デオキシリボース、リボース
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マルトースを分解する
グルコースとグルコース
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スクロースを分解する
グルコースとフルクトース
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ラクトースを分解する
グルコースとガラクトース
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ニ糖3個
マルトース、スクロース、ラクトース
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グリコーゲンの役割
動物の貯蔵多糖
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デンプンの役割
植物の貯蔵多糖
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セルロースの役割
細胞壁の主成分
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多糖3個
グリコーゲン、デンプン、セルロース
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RNA
タンパク質合成に関与
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無機物の役割
細胞の状態や働きを調節する
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Naの役割
細胞の働きや情報伝達の調節
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リン酸カルシウムの役割
骨の成分
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Fe
ヘモグロビンに含まれ酸素の運搬に関与
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細胞を発見した人
ロバートフック
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ロバートフックが見たもの
コルクの薄片
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生きた細胞を発見した人
レーウェンフック
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核を発見した人
ロバートブラウン
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細胞説
生物のからだはすべて細胞からできていて細胞は生物の構造と機能の単位である
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細胞説の機能の単位とは
細胞一個で生きるために必要な機能が備わっている、特定の機能を持つために分化する
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体細胞分裂を観察した人
フィルヒョー
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フィルヒョーのことば
細胞は細胞のみから生まれる
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光学顕微鏡の持ち運び
片方でアーム、片方で鏡台をもつ
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光学顕微鏡の使用手順
接眼レンズをつける、対物レンズをつける、低倍率で見る、照明の調節、ピントの調節、焦点深度の調節
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接眼レンズから見る理由
ホコリが入らないようにする
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低倍率で見る理由
視野を広げる
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低倍率で使う鏡
平面鏡
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400倍以上の高倍率で使う鏡
凹面鏡
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ピントの調節ですること
横から見て対物レンズを近づけ接眼レンズから観察物を覗きながら対物レンズを遠ざける
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焦点深度
ピントが合い明瞭に見える範囲
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焦点深度の調節
しぼりを絞る
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プレパラートは何と何でできている
スライドガラスとカバーガラス
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明るい時見える範囲はどうなる
狭くなる
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接眼ミクロメーターの一メモリの長さの求め方
10μm×対物のメモリ数/接眼のメモリ数
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接眼を主に使う理由
洗浄による劣化
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対物ミクロメーターの役割
各倍率における接眼ミクロメーター一メモリの長さを求める基準
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分解能
２点として識別できる最小の長さ
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肉眼の分解能
0.1〜0.2mm
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光学顕微鏡の分解能
0.2μm
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電子顕微鏡の分解能
0.2nm
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ゾウリムシの大きさ
200μm
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ヒトの卵の大きさ
140μm
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ミドリムシの大きさ
80μm
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ヒトの精子の大きさ
60μm
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酵母菌の大きさ
10μm
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ヒトの赤血球の大きさ
7.5μm
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葉緑体の大きさ
5μm
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大腸菌の大きさ
3μm
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ミトコンドリアの大きさ
2μm
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マイコプラズマの大きさ
300nm
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ファージの大きさ
200nm
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一般的なウイルスの大きさ
100nm
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ヘモグロビンの大きさ
6nm
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細胞膜の大きさ
5nm
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原核生物にも存在するもの
染色体、リボソーム
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原核生物の大きさ
数μm
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真核生物の大きさ
10〜100μm
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単細胞生物の真核生物の例
ゾウリムシ、ミドリムシ、クロレラ、ミカヅキモ、酵母菌
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細胞口の働き
食物の取り込み
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食胞の働き
食物の消化吸収
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収縮胞の働き
浸透圧の調節、老廃物の排出
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眼点、感光点の働き
光刺激の受容
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繊毛の働き
運動、捕食
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鞭毛の働き
運動
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細胞群体
多数の単細胞生物が繋がりあって集団をつくり1つの個体のように生活している集団
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細胞群体の例
ボルボックス(オオヒゲマワリ)、パンドリナ、クンショウモ、イカダモ
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多細胞生物と細胞群体のちがい
多細胞生物は単細胞生物の個体が繋がりあった集団で、細胞群体は多数の細胞からできていて細胞の分化が進んでいる
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細胞質
細胞で核を除く部分
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原形質
核と細胞膜、細胞質基質
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後形質
原形質の代謝の結果生じた物質と構造の総称
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二重膜構造
核、ミトコンドリア、葉緑体
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同質二重膜
核
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異質二重膜
ミトコンドリア、葉緑体
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動物細胞のみに見られる構造
中心体
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中心体が見られる植物
コケ、シダ、一部の裸子植物
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植物細胞のみに見られる構造
葉緑体、細胞壁
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光学顕微鏡で見えない構造
小胞体、リボソーム
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DNAが巻き付くタンパク質
ヒストン
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ヒストンにDNAが巻き付いた構造
ヌクレオソーム
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ヌクレオソームが繋がった構造
クロマチン繊維
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核の染色液
酢酸カーミン、酢酸オルセイン
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核小体の役割
リボソームRNAの合成
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マトリックス
ミトコンドリアの内膜に囲まれた基質部分
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クリステ
ミトコンドリアの内膜がつくる多数のひだ
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葉緑体の光エネルギーを吸収する場所
チラコイド
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葉緑体の有機物合成する場所
ストロマ
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リボソームは何からできているか
リボソームRNAとタンパク質
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リボソームが持ってないもの
生体膜
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粗面小胞体についてるもの
リボソーム
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粗面小胞体の役割
リボソームで合成されたタンパク質を取り込み小胞にしてゴルジ体へ輸送
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滑面小胞体の役割
脂質の合成、毒物の解毒、カルシウムイオンの濃度調節
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ゴルジ体の役割
小胞体から送られてきたタンパク質脂質に糖を付加するなどの装飾や、物質の濃縮
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リソソームの役割
不要な物質を分解(細胞内消化)自食作用(自己の細胞質の一部を分解)
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中心体の構成
中心粒と周囲の微小管
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中心体の役割
細胞分裂時紡錘糸の起点になる
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細胞壁の主成分
セルロース、ペクチン
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木化で沈着するもの
リグニン
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コルク化で沈着するもの
スベリン
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隣り合った細胞の基質が繋がっている通路
原形質連絡
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液胞の内部の液
細胞液
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細胞液に溶けているもの
塩類、糖類、有機酸、アントシアン
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液胞の働き
浸透圧の調節、細胞の体積拡大
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原色素体に何がつくと葉緑体か
クロロフィル、カロテノイド
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原色素体に何がつくと有色体か
カロテノイド
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原色素体に何がつくとアミロプラストか
デンプン
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色素体4つ
葉緑体、有色体、アミロプラスト、白色体
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色素体の中で光合成できないもの
有色体(カロテノイドが光合成できない)
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白色体以外で白色体と呼ばれることもあるもの
アミロプラスト
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アントシアンの色
紫
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細胞分画法
大きさや密度の違いで分離する
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細胞分画法2こ
分画遠心法、密度勾配遠心法
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分画遠心法
等張なスクロース溶液を低温で遠心分離機にかけると大きさで分離される
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植物細胞を分画遠心法すると遠心力を大きくするにつれてどんなものが沈殿するか
核と細胞片→葉緑体→ミトコンドリア
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密度勾配遠心法
あらかじめ密度勾配をつくった溶液に試料を置いて遠心分離機にかけるとその試料の密度の場所で静止する
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密度勾配遠心法で細胞小器官の分離に使う液
スクロース
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密度勾配遠心法でDNAの分離に使う液
塩化セシウム
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共生説
原核生物の細胞膜が内部に入り込んで核膜を形成し真核生物が生じ、これに好気性細菌が共生してミトコンドリア、シアノバクテリアが共生して葉緑体の起源になった
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共生説提唱者
マーグリス
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共生説の根拠
葉緑体とミトコンドリアが異質二重膜構造で内部に独自の環状DNAと原核生物に近いりぼをもち、細胞内で半自立的に分裂をするから起源が原核生物である
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細胞膜は何でできている
リン脂質二重層
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流動モザイクモデル
モザイク状にタンパク質が存在する構造
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流動モザイクモデル提唱者
シンガーとニコルソン
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細胞膜の性質二つ
選択的透過性と半透性
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選択的透過性
疎水性になじみやすい物質やチャネル運搬体と適合する物質を選択して透過させる性質
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半透性
水のような小さい溶媒分子は通すが溶質のような大きい分子は通しにくいという性質
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受動輸送はエネルギーをどうする
放出する
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受動輸送を行う膜タンパク質
チャネルと運搬体
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チャネル
小分子だが水溶性のため細胞膜を透過できない物質の輸送を行う膜タンパク質
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チャネルを通る例
イオン、水
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チャネルの例
イオンチャネル、アクアポリン
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運搬体
分子量が大きいため細胞を透過できない物質を輸送する膜タンパク質
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運搬体を通る例
糖、アミノ酸
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膜タンパク質の役割
輸送、受容体、細胞接着
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一次能動輸送
ポンプなどを使って能動輸送
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二次能動輸送
一次能動輸送でできた濃度勾配を使って受動輸送を行う
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能動輸送を行う膜タンパク質
ポンプと共役運搬体
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共役と能動のちがい
共役は受動と能動がセットの時で、能動は一次能動輸送の後にできるというように時系列に従っている
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ポンプ
ATPのエネルギーを用いてイオンなどを能動輸送する膜タンパク質
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ナトリウムポンプの役割
ATP分解酵素
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ナトリウムポンプの別名
Na＋-K-ATPアーゼ
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共役運搬体
イオンなどの受動輸送によって得たエネルギーで糖などを能動輸送する膜タンパク質
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ATPの組成
アデニン、リボース、リン酸3個
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アデニン＋リボース
アデノシン
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リン酸同士の結合
高エネルギーリン酸結合
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リン酸同士の結合が高エネルギーを持つ理由
お互い-の電荷で反発しあっていて結合させることで多くのエネルギーをためられる
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エンドサイトーシス
細胞膜を透過できない大きな分子が細胞表面で細胞膜が陥入して細胞内に取り込む仕組み
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エンドサイトーシス別名
飲食作用
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エンドサイトーシスで作られる小胞
エンドソーム
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細胞内消化に必要なもの
エンドソームとリソソーム
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エキソサイトーシス
小胞の中にある大きな分子が細胞膜との融合により外部に放出されること
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エキソサイトーシス別名
開口分泌
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エキソサイトーシスをする例
ホルモン、細胞外消化酵素、神経伝達物質
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エキソサイトーシスの流れ
分泌されるタンパク質が小胞体のリボソームで合成されゴルジ体で装飾を受けた後分泌
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膜を挟んで物質が移動する現象2つ
拡散と浸透
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浸透と拡散どちらが大きいか
拡散
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拡散
分子が自発的に動き回る現象
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浸透
半透膜を透過して分子やイオンが拡散する現象
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浸透で拡散するもの
溶媒
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浸透圧
浸透を受ける溶液が水を引っ張る力
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浸透圧は何に比例する
モル濃度
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拡散で移動するもの
溶質
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拡散で溶質が移動する方向
高濃度から低濃度
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浸透で移動するもの
溶媒
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浸透で移動する方向
低濃度から高濃度
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細胞膜に半透性がある理由
アクアポリンがあるから
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高張掖
細胞より浸透圧が高い溶液
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平衡状態
見かけ上水の出入りがない状態
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等張な食塩水のこと
生理食塩水
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生理食塩水の恒温動物の濃度
0.9%
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生理食塩水の両生類の濃度
0.65%
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赤血球が破裂する現象
溶血
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原形質分離
細胞から水が奪われて体積が減り細胞膜が細胞壁から離れる
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限界原形質分離
見かけ上水の出入りがなく原形質の体積に変化がない
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膨圧
細胞壁を押し広げようとする圧力
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吸水力
実際に細胞が水を吸い込む力
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細胞内へ水を引き込む力
細胞の浸透圧
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吸水力の式
細胞の浸透圧-(外液の浸透圧＋膨圧)
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細胞外へ水を出す力
外液の浸透圧、膨圧
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膨圧ない時
原形質分離しているとき
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浸透圧と体積の関係
浸透圧×体積＝一定
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原形質復帰
一度原形質分離を起こした植物細胞が起こしていない状態に戻ること
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原形質復帰が起こる物質
尿素、エチレングリコール(これらは細胞膜を通り抜けられるからあとから入ってきた分の溶質分の浸透圧がかかって元に戻る)
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蒸留水で吸水力＝細胞の浸透圧のもの
植物細胞(原形質分離)、動物細胞
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蒸留水で吸水力＝細胞の浸透圧＋膨圧のもの
植物細胞(緊張状態)
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植物細胞(原形質分離)、動物細胞の低張掖
吸水力＝細胞の浸透圧-外液の浸透圧
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植物細胞(緊張状態)の低張掖
吸水力＝細胞の浸透圧 -(外液の浸透圧＋膨圧)
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