細胞の全体像 – 完全攻略ガイド

はじめに

細胞は生命の基本単位です。人体は約37兆個もの細胞から構成されており、それぞれの細胞が協調して働くことで生命活動が維持されています。今回は、細胞の基本構造と主要な細胞小器官について、全体像を把握できるよう詳しく解説します。

詳しい解説

細胞の基本構造

細胞は大きく分けて以下の3つの部分から構成されています。

• 細胞膜：細胞の外側を覆う膜
• 核：遺伝情報（DNA）を格納する部分
• 細胞質：核以外の部分で、様々な細胞小器官を含む

細胞膜の特徴

細胞膜は脂質二重層で構成されています。この構造は流動モザイクモデルと呼ばれ、リン脂質の海にタンパク質が浮かんでいるようなイメージです。細胞膜は単なる壁ではなく、物質の出入りを調節する重要な役割を担っています。

核の役割

核は核膜という二重膜に囲まれており、内部に遺伝情報であるDNAを格納しています。核膜には核膜孔があり、核と細胞質の間で情報のやり取りが行われます。

主な細胞小器官

細胞質内には様々な細胞小器官が存在し、それぞれ特定の機能を担っています。

細胞小器官	主な機能
ミトコンドリア	ATP（エネルギー）産生
粗面小胞体	タンパク質合成
滑面小胞体	脂質合成、解毒など
ゴルジ装置	タンパク質の修飾・輸送
リボソーム	タンパク質合成
リソソーム	細胞内消化
中心小体	細胞分裂時の紡錘糸形成

細胞骨格

細胞の形を保ち、細胞内の物質輸送に関わる構造として細胞骨格があります。

• 微小管：最も太い（直径約25nm）
• 中間径フィラメント：中間の太さ（直径約10nm）
• マイクロフィラメント（アクチンフィラメント）：最も細い（直径約7nm）

絶対に覚えるべきポイント

• 細胞の3大構成要素：細胞膜、核、細胞質
• 細胞膜のモデル：流動モザイクモデル（脂質二重層）
• 核の特徴：核膜（二重膜）、核膜孔、DNA格納
• ミトコンドリア：ATP産生（エネルギーの通貨）
• リボソーム：タンパク質合成
• ゴルジ装置：タンパク質の翻訳後修飾

一問一答

Q1. 細胞を構成する3つの主要部分は何ですか？

【答え】 A. 細胞膜、核、細胞質

細胞膜が外側を覆い、核が遺伝情報を格納し、細胞質に細胞小器官が存在します。

Q2. 細胞膜の構造モデルを何と呼びますか？

【答え】 A. 流動モザイクモデル

脂質二重層にタンパク質が浮かんでいるような構造です。

Q3. ATPを産生する細胞小器官は何ですか？

【答え】 A. ミトコンドリア

TCA回路と電子伝達系によりATPを産生します。「細胞のエネルギー工場」と呼ばれます。

Q4. タンパク質合成を行う細胞小器官は何ですか？

【答え】 A. リボソーム

mRNAの情報をもとにアミノ酸を連結してタンパク質を合成します。

Q5. 細胞内消化を行う細胞小器官は何ですか？

【答え】 A. リソソーム

加水分解酵素を含み、不要な物質や取り込んだ異物を分解します。

Q6. タンパク質の修飾や分泌顆粒の形成を行う細胞小器官は何ですか？

【答え】 A. ゴルジ装置

小胞体で合成されたタンパク質に糖鎖を付加するなどの修飾を行います。

国家試験対策問題

問題1（選択問題）

ATP産生を主な機能とする細胞小器官はどれか。

a. リボソーム

b. ゴルジ装置

c. ミトコンドリア

d. リソソーム

【解答と解説】 正解：c

ミトコンドリアはTCA回路と電子伝達系によりATPを産生します。リボソームはタンパク質合成、ゴルジ装置はタンパク質修飾、リソソームは細胞内消化を担当します。

問題2（選択問題）

細胞膜の構造モデルとして正しいのはどれか。

a. 単位膜モデル

b. 流動モザイクモデル

c. 二重らせんモデル

d. 脂質単層モデル

【解答と解説】 正解：b

細胞膜は脂質二重層にタンパク質が浮かぶ流動モザイクモデルで説明されます。二重らせんモデルはDNAの構造です。

問題3（○×問題）

核は一重の膜で囲まれている。

【解答と解説】 正解：×

核は核膜という二重膜で囲まれており、核膜孔を通じて細胞質と物質のやり取りを行います。

問題4（選択問題）

加水分解酵素を含み、細胞内消化を行う細胞小器官はどれか。

a. ミトコンドリア

b. ゴルジ装置

c. リソソーム

d. 中心小体

【解答と解説】 正解：c

リソソームは様々な加水分解酵素を含み、細胞内に取り込まれた物質や不要になった細胞小器官を分解します。

まとめ

細胞小器官の機能一覧

細胞小器官	機能	キーワード
ミトコンドリア	ATP産生	エネルギー工場
粗面小胞体	タンパク質合成	リボソーム付着
滑面小胞体	脂質合成、解毒	場所により機能が異なる
ゴルジ装置	タンパク質修飾	糖鎖付加
リボソーム	タンパク質合成	mRNA翻訳
リソソーム	細胞内消化	加水分解酵素
中心小体	紡錘糸形成	細胞分裂

学習のポイント

各細胞小器官の「主な機能」を確実に覚えることが重要です。特にミトコンドリア（ATP産生）、リボソーム（タンパク質合成）、ゴルジ装置（タンパク質修飾）は頻出です！

#解剖学 #細胞 #国試対策