理科生物細胞・生殖・遺伝

「細胞内共生説」とは?現役講師がわかりやすく解説

今回は、生物の細胞についての重要な説である「細胞内共生説」についてみていこう。

高校では生物基礎の科目で学習する用語だが、なんとなく聞き逃してはいないだろうか?この記事では、細胞内共生説の根拠や歴史を学んでいくぞ。

今回も、大学で生物学を学び、現在は講師としても活動しているオノヅカユウに解説してもらおう。

解説/桜木建二

「ドラゴン桜」主人公の桜木建二。物語内では落ちこぼれ高校・龍山高校を進学校に立て直した手腕を持つ。学生から社会人まで幅広く、学びのナビゲート役を務める。

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ライター/小野塚ユウ

生物学を中心に幅広く講義をする理系現役講師。大学時代の長い研究生活で得た知識をもとに日々奮闘中。「楽しくわかりやすい科学の授業」が目標。

細胞内共生説とは?

細胞内共生説(さいぼうないきょうせいせつ)とは、簡単に説明すると『真核細胞内の細胞小器官(オルガネラ)は、べつの原核生物が共生することでできたものだと考える仮説』です。あくまで“仮説”とつきますが、今日までの研究成果から、この細胞内共生説は真実である=”本当に起こったことだ”と考える研究者が多くなっています。

具体的なお話をする前に、いくつかの重要なキーワードを少し復習しておきましょう。

真核細胞と原核細胞

真核細胞とは、細胞内にDNAの詰まった核があるものを指します。真核細胞によって全身がつくられている生物が真核生物。われわれ人間はもちろんのこと、一般的に目に見えるような動物=真核生物と考えてほぼ間違いないでしょう。

植物についても同様です。一口に植物といっても、大木からちいさな雑草までバリエーションに富んでいますが、いずれも核のある真核細胞からできています。また、キノコやカビなどの菌類も真核生物です。

一方、原核細胞は明瞭な核をもたず、細胞内にDNAがむき出しで入っている細胞。原核細胞からなる生物を原核生物とよんでいます。細菌(バクテリア)や藍藻(シアノバクテリア)などがこれにあたりますね。

細胞小器官

細胞小器官(オルガネラ)とは細胞内に存在し、それぞれ特定の役割を担っている構造物をまとめてさす言葉です。ミトコンドリアや葉緑体、ゴルジ体、リソソーム、ペルオキシソームなど、細胞内にはさまざまな構造体が含まれます。また、核も細胞小器官のひとつです。

これらの細胞小器官のうち、主に「ミトコンドリアと葉緑体」の起源について言及しているのが、細胞内共生説の内容となります。

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起源…つまり「細胞内に存在しているミトコンドリアや葉緑体がどこから来たのか」という話だ。なぜミトコンドリアと葉緑体の起源が疑問視されるのだろうか?その理由はミトコンドリアや葉緑体にみられる、ある特徴にある。

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