細胞生物学/Introduction/What is living

生きているとは何か?

「生命とは何か?」という質問は、 多くの長い議論の一つとなっており、その答えは、あなたの最初の定義に依存するかもしれません。 生命(life ライフ)とは細胞(cell セル)です。細胞の理論は、次の3つの基本的なポイントから構成されています。

  1. すべての生きとし生けるものは、細胞で作られています。
  2. 細胞は生命のすべての機能を実行することができる最小の生き物です。
  3. すべての細胞は既存の細胞から来なければなりません。


生命のいくつかの定義は以下のとおりです。

  1. 生命とは、非生物や死体から区別できる品質、または純粋に化学的な物質から区別できる品質である。
  2. 代謝・成長・再生をふくむ、特定の機能的な活動を実行する能力によって特徴づけられた材料複合体であるか、または個々の材料である。
  3. 個々の存在を構成する、物理的および精神的な経験の連続体。


7つの基準編集

 
有糸分裂(mitosis マイトーシス)を受けている細胞。再生は、生命のための7つの基準の一つである。

生物学では、生命が存在するかどうかは、次の7つの基準に基づいて決定されます。

  1. それは、その内部構造のいくつかのバランスのとれた状態を維持する必要があります。これは恒常性(こうじょうせい)、あるいはホメオスタシス (Homeostasis ホウミオウスタシース)と呼ばれています。
  2. その構造は高度に組織化されています。
  3. それは、破壊や必要性に基づいて、エネルギーを放出するか、保存するための栄養素(nutrient ニュートリアント)を構築することができるはずです。これは代謝(たいしゃ)あるいはメタボリズム(Metabolism メターボリズム)と呼ばれています。
  4. それは、成長(grow)しなければなりません。そして、それはその構造の変化を意味します。有利な方法で時間を経ます。
  5. それは、環境への適応(adaptation)を示すべきです。
  6. それは、必要に応じて環境刺激に反応(respond)する(適応(時間とともに起こる)とは、別にして。)ことが、できなければなりません。
  7. それは、自分自身を再生・生殖(reproduce)することができるはずです。

子供のための7つの生命現象を覚えるのもう一つの方法は、次のとおりです -

運動 Movement
呼吸 Respiration
感度 Sensitivity

成長 Growth
再生・生殖 Reproduction
排泄 Excretion
栄養 Nutrition

すべての7つの生命プロセスの初めの文字に注意してください。それの綴りは MRS GREN (ミセス・グレン、グレン夫人)です。

ウイルス論争編集

 
これらのバクテリオファージ(bacteriophage)は、技術的に生きていますか?

しかし、生命のこの定義は、それにとっての若干の悩みの種を抱えています:

たとえば、ウイルス(Virus)をとりましょう。 ちょうどあなたの直観力によって、あなたは何を言うでしょうか: ウイルスは生きていますか、死んでいますか?

大部分の人々の直観的な答えは以下の通りです: ウイルスは生きています。 我々はどんなウイルス感染(viral infection)で苦しむときでも、その出来事によって、または感染によって、これらのウイルスが生きているという感覚を持っています。

上記に示された7つの基準によると、ウイルスは死んでいます、まるでプラスチックの一部のように死んでいます: ウイルスはウイルス自身を再生することはできません。 それを理解するために、我々は、ウイルスの複製機構への迅速な遠出をしたい:ウイルスは、その再生技術は本当に不思議です。

人間と他の動物は性交の手段で繁殖します、バクテリアは 二体核分裂(binary fission バイナリー・フィッション)と呼ばれる分裂をします。 1つの細胞はそれ自体を2つに分裂し、2つの娘細胞(daughter cell)は再び分割(divide)します。 ここの点は、バクテリアと動物または人間が外部から助けを借りずに、活発に繁殖するということです。 我々は2つのウイルスについて話題を移すので、この点を覚えておいてください。 ウイルスは、複製するために、他の細胞を必要とします。 彼らはもう一つの細胞に自分の道に「穴」をあけます。ウイルスに感染された細胞は、宿主細胞(しゅくしゅ さいぼう、host cell)と呼ばれます。 ここでは、彼らは放出する、運んでいる遺伝物質(genetic material)を放出する。まだ詳細には説明できないが複雑なメカニズムで、宿主細胞にウイルスの正確なコピーの生成をすることを強います。 しばらくして、宿主細胞はウイルスでいっぱいになり、破裂します。そして、周囲に新しいウイルスを放出します。 このように、ウイルスは、複製するために、援助を必要とします。 彼らは宿主細胞なしでは全く繁殖することができなくて、したがって基準「生命は、自分自身を再生することができる」という要件を満たしません。 我々が見つける定義の他の部分を見れば、その仕組みで核酸機構を外界から切り離しておくことができて、そのウイルスは、ある程度のホメオスタシス(恒常性)(基準1)を維持します。 ウイルスはまた、新しい生物に影響を与えるために突然変異する彼らの能力で、ウイルスも適応(基準5)を示す。 再生問題に加えて、それらの原則については、また、他の必要条件を満たすことができません。そして、細胞組織(基準2)(または本当に細胞は、まったく)を示さず、また代謝(基準3)または成長(基準4)を示しません。

この例は、ちょうどこの定義を用いて起こる問題を例示することになっています。 生命は、人が科学の他のどの専門用語でも定義することができる何かでは、ありません。 生命は、およそ40億年前に死の問題から生じました。 生命と死の問題に、これら2つの間には明瞭な境界線は存在できません。

細胞は生きていますが、細胞小器官についてはどうでしょうか?編集

細胞小器官(さいぼう しょうきかん、organelle オルガネラ)は、真核生物(しんかく せいぶつ、eukaryotic cel、核を持っているもの)の一部です。 それらは、細胞が仕事をするのを助けます。 しかし、それらは生きているのでしょうか。それらは、7つの基準を満たしているのでしょうか。

細胞が2つに分かれるとき、細胞小器官も『複製』(reproduceに相当)します。 彼らも徐々に老化し、その後死にます。彼らの一部は食物(food)をとり、それを栄養分(nutrients)とエネルギー(energy)に変える仕事をします。 彼らは刺激(しげき、stimulus スティミュラス)に反応することもできますし、確かに彼らは進化(しんか、evolve)することができます。 もちろん、上記のすべてが核(かく、nucleus ニュークリアウス)によって調整されていると主張することができます。 しかし、若干の生命の気配がそこにあるようです。

はい、あります!科学者たちは、いくつかのバクテリア(bacteria)が、その進化の途中で、他の細胞の中でバクテリアの「家」を見つけた、ということを証明しました。 「家」に住んでいるとき、彼らバクテリアは快適であると感じました。そして徐々に、彼らはその細胞の一部になりました。例えば、葉緑体は、バクテリアであったとされています。 彼らの進化の歴史の中で、これらのシアノバクテリア(cyanobacteria)は、藻類(そうるい、algae アルジ)の原始真核生物 (proto-eukaryote)の祖先との相互共生(mutual symbiosis ミューチョアル・シンバイオーシス)を築きました。 その時から葉緑体は、植物細胞が光合成を行うのを助けてきたのです。

もう一つの例は、ミトコンドリア(mitochondria、真核生物のためにエネルギーを発生する細胞小器官)です。 ミトコンドリアは当初、寄生生物(parasitic organism パラシテティック・オーガニズム)でしたが、原子真核生物に寄生していた、と考えられています。

ただし、次の1と2は未だ解明されていません。 1:ミトコンドリアの祖先はもともと、そのライフサイクルにおいて代謝的役割を持っていたかどうか。 2:それが飲み込まれた後に、状況の変化に適応したかどうか。