簡単にわかる「細胞小器官」一覧！特徴や働きも東大生物学科卒がわかりやすく解説

ライター／AEON2

東京大学理学部生物学科出身で、在学中は塾講師として高校受験生物の指導をすること多数。また高校時代には、国際生物学オリンピックの国内選考で銅メダルを受賞した経験あり。趣味はボディビルディング。

細胞小器官とは？

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生物の体は、細胞単体もしくは、その細胞が無数に結合することによりできています。さらにその細胞の中には細胞小器官と呼ばれる構造が複数あり、これらが機能することで生命が維持されるというわけです。それでは、細胞小器官にどのようなものがあるかを見ていきましょう。

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1.細胞壁：細胞の周りを取り囲み細胞を丈夫にする

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まずは細胞壁について紹介します。

細胞壁は植物や菌類、細菌が持つ細胞小器官で、その主な役割は、細胞の周りを取り囲むことで細胞を丈夫にすることです。植物の細胞壁はセルロースと呼ばれる物質がその大部分を占めていますが、このセルロースが構造的に丈夫であるため、細胞壁も強固な作りとなっています。細胞全体をガードする役割を持っていますが、その分、細胞どうしの柔軟な連結は失ってしまうようです。

大きく育った樹木などは、この細胞壁がリグニンという物質でさらに強固に変化させられています。

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2.細胞膜：全ての生物が有している細胞小器官

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続いては細胞膜です。

細胞膜は、全ての生物が有している細胞小器官で、その機能は細胞の内部と外部を隔てることにあります。細胞膜がなければ、細胞の中身が外へ漏れ出してしまい、細胞の形態や機能を維持することができなくなってしまいますね。

通常、細胞膜はリン脂質二重層という膜構造の所々にタンパク質が埋まったような形をしています。細胞それぞれは細胞膜で仕切られることで独立していますが、細胞膜に埋まったタンパク質を介して物質を交換することで、細胞どうしの間でシグナルを伝達することができるというわけです。

3.核：細胞のほぼ中心に位置する

核は、細胞のほぼ中心に位置し、細胞小器官の中でも一番重要な役目を持っていると言えます。

核の中には、生物の設計図となる遺伝子（DNAという物質からなる）が染色体として保存されており、必要に応じてその情報が引き出される作業が行われているのです。遺伝子情報はメッセンジャーRNAという形式で核の外へ送られ、次の項で解説するリボソームによって翻訳されます。

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4.リボソーム：RNAをもとにタンパク質を作る

リボソームは核の項で触れたように、メッセンジャーRNAをもとにタンパク質を作るという作業を行っています。生物の体は、複数のタンパク質が協調することでその生命が保たれているため、リボソームは非常に重要な役目を持っていると言えるでしょう。

リボソームは大小2つのユニットからできており、これらのユニットが核から送られてきたメッセンジャーRNAを挟み込むようにしながらタンパク質の合成を進めます。この時、メッセンジャーRNAはリボソームRNAという物質によって読み取られるのですが、この読み取る働きのことを翻訳というわけです。

リボソームはタンパク質の初期段階の合成を行いますが、これではまだタンパク質は完成しておらず、後続の小胞体やゴルジ体にそれは引き継がれていきます。

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5.小胞体：タンパク質を完成させる

小胞体の働きは、リボソームで作られた未完成のタンパク質を、折り畳んだり糖鎖の修飾を行ったりすることで、完成形にすることです。ゴルジ体も同じような機能を持つため実際は協調して働きます。小胞体にはリボソームが表面に多数付着したものとそうでないものがあり、前者を粗面小胞体、後者を滑面小胞体と呼びますよ。

6.ゴルジ体：糖タンパク質やリポタンパク質の合成を行う

ゴルジ体（ゴルジ装置）は、扁平な袋状構造が複数重なったような構造をしています。ゴルジ体は粗面小胞体で作られたタンパク質を受け取り、そこへ糖鎖や脂質の修飾をすることで、糖タンパク質やリポタンパク質の合成を行うのが機能です。完成した糖タンパク質やリポタンパク質は、続いて細胞内外の必要な場所へと輸送・分泌されていきます。

リボソームで作られたタンパク質は、小胞体やゴルジ体で管理されることで様々な修飾を受け、完成したタンパク質になります。

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7.ミトコンドリア：ATPを合成する

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次はミトコンドリアについて解説します。

ミトコンドリアは、細胞の生命活動に不可欠なエネルギー源であるATPを合成する細胞小器官です。生物の体の中で行われるほぼ全ての化学反応にはこのATPが必要であるため、ミトコンドリアによって必要な量のATPが合成されることは非常に重要となります。このような性質を持つため、ミトコンドリアはエネルギー消費の活発な肝臓や筋肉に多く存在するというわけです。

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8.葉緑体：光エネルギーを生体エネルギーに変換する

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葉緑体は植物細胞にのみ存在する細胞小器官で、光エネルギーを生体エネルギーに変換する働きを持ちます。具体的に説明すると、光のエネルギーを吸収することで、それを利用して空気中の二酸化炭素から有機物を作るという作業を行っているというわけです。葉緑体は中に含まれる葉緑素により緑色に見えます。植物が緑色に見えるのはこのためなのですね。