簡単でわかりやすい！原核生物・真核生物の違いとは？3ドメイン説も現役講師が詳しく解説！

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。

原核生物と真核生物とは？

ずばり、原核生物とは原核細胞でできている生物のこと、真核生物とは真核細胞でできている生物のことを言います。つまり、原核生物と真核生物の違いを理解するには、それぞれのからだを構成している細胞の違いを知っておかなくてはなりません。

原核細胞とは

原核細胞は、遺伝情報をつかさどるDNAが細胞内でむき出しの状態になっている細胞です。

原核細胞内にはDNA以外にも、DNAをもとにつくられたRNAの情報をタンパク質に翻訳するリボソームがありますが、ミトコンドリアや葉緑体のような、大きく高度に発達した細胞小器官はありません。細胞は細胞壁によって覆われています。後述する真核生物に比べて、ひとつの細胞のサイズはずっと小さいです。

この原核細胞からできているのが原核生物ですが、原核生物には単細胞性のものしか見られないため、「原核生物＝1つの原核細胞」と言い換えることもできるでしょう。

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真核細胞とは

真核細胞は、DNAが核（細胞核）という細胞小器官に納められている細胞です。原核細胞よりもサイズが大きいことが多く、大きめの真核細胞と原核細胞を比べればその差は数百倍以上になることもあります。

中学校などでは、真核細胞をさらに植物細胞と動物細胞に分けて学習するでしょう。植物の身体をつくっている植物細胞は、光合成をするための葉緑体や液胞という細胞小器官をもち、細胞膜の外側には細胞壁があります。

動物細胞には葉緑体や液胞、細胞壁がありません。そのかわり、細胞分裂の時にはたらく中心体という細胞小器官は動物細胞のみにみられます。

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3ドメイン説と原核生物・真核生物

進化の道筋をもとにして生物を分類する学問である系統分類学では、地球上の全ての生き物を3つのドメインという大きなグループに分類しています。

image by Study-Z編集部

3つのドメインはそれぞれ「真正細菌（バクテリア）」「古細菌（アーキア）」「真核生物」です。これらのうち、「真正細菌（バクテリア）」と「古細菌（アーキア）」が原核生物からなりたつグループになっています。そして真核生物は、名前のとおり真核生物ドメインにふくまれている生物です。

真正細菌（バクテリア）

Credit: Rocky Mountain Laboratories, NIAID, NIH - NIAID: These high-resolution (300 dpi) images may be downloaded directly from this site. All the images, except specified ones from the World Health Organization (WHO), are in the public domain. For the public domain images, there is no copyright, no permission required, and no charge for their use., パブリック・ドメイン, リンクによる

真正細菌（バクテリア）は原核生物を代表する生物群です。水中や土壌中はもちろんのこと、大気中に漂うものや生物の体内で育つもの、海底や氷の中などありとあらゆる環境に存在することがわかっています。

目に見えない小さな生物ではありますが、地球上の真正細菌が占める生物量は、真核生物のそれをはるかに上回るといわれるくらい、たくさん存在しているんです。

真正細菌の形は様々で、棒のように細長いものから球状のもの、渦を巻いたような形のものなどがいます。細胞表面には繊毛（せんもう）や鞭毛（べんもう）があり、移動性があるものも少なくありません。

真正細菌の研究

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真正細菌の本格的な研究は、顕微鏡の発明によってその存在が確認されてから始まりました。

1850年前後にはフランスの生物学者ルイ・パスツールが、アルコール発酵などの現象が、目に見えない小さな生物（真正細菌や真核生物の真菌類）によるものであることを解明。さらに1900年ごろにはドイツのロベルト・コッホによって培養方法が確立されたことで、それまで謎に満ちていた真正細菌についての研究が一段と進むようになったのです。

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真正細菌は怖い？

Panek - 投稿者自身による作品, CC 表示-継承 4.0, リンクによる

衛生管理が重要視される現代では、「細菌」と聞いてあまり良いイメージをもたない方も少なくないでしょう。実際、感染症のいくらかは真正細菌が原因で生じます。結核やペスト、コレラ、チフスなどはいずれも、歴史の中で人類に大きな影響をもたらした病気ですが、原因はそれぞれの真正細菌です。また、ものによっては食中毒や風邪などを引き起こす可能性もあります。なんとなく、怖いイメージがついてしまいますよね。

ところが、真正細菌の中には私たちの生活に役立っているものもたくさんいるんです。たとえば納豆菌や乳酸菌のような食品加工に関わる真正細菌。ペニシリンをつくるアオカビなど、人間にとって有用な物質を作り出すものもいます。また、人間の消化管内にも数多くの真正細菌が生息しているのです。

忘れてはいけないのが、藍藻（らんそう）の仲間。シアノバクテリアや藍色細菌という名でよばれることもありますが、この仲間は原核細胞内にチラコイドという色素の入った袋をもち、光合成をおこなっています。細菌類の中から藍藻類が誕生して光合成をおこなったのが、この地球の大気に酸素が生じるはじまりだったと考えられているのです。

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古細菌（アーキア）

NASA - en:Image:Halobacteria.jpg(Taken from [1]), パブリック・ドメイン, リンクによる

古細菌（アーキア）は、ほとんどの人にとってあまりなじみのない生物でしょう。古細菌ははじめ真正細菌の中にふくまれていましたが、研究が進むにつれて真正細菌とは異なるグループをつくる生き物であると認識されるようになりました。

古細菌の多くは、普通の生物が生息できないような、極限環境といわれる過酷な環境で見つかります。例えば、塩分濃度のとても高い塩湖や、水温が100℃ちかくにもなる温泉、強アルカリ性の水中や油田の中など。そのため、「極限環境は地球がまだできて間もないころの状態に似ているだろうから、この仲間は細菌の中でもとくに古いタイプのものだろう」とみなされ、古細菌というグループ名が付けられました。

真核生物

真核細胞によって体が構成されている真核生物は、3つのドメインに共通した祖先が真正細菌と古細菌に分かれた後に分岐して誕生した生物群だと考えられています。それも、古細菌に進化していく生物の中から、真核生物が分かれていったようなのです。つまりドメインとしては、真核生物は真正細菌よりも古細菌に近いということができます。

皆さんご存知の通り、真核生物からはさまざまな姿かたちをもった、多様な種が誕生しました。細胞が集まって組織や器官を構成し、体をコントロールできるようになったことで、原核生物では決して見られなかった複雑な構造を可能にしたのです。