大型化した真核生物は大きな核と大きくて複雑な細胞質をもつ

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真核生物は核をもってたくさんのDNAをもてるようになり，細胞質も大きくなりました．大きいだけでなく，原核生物との違いとして特徴的なのは，細胞質にさまざまな種類の細胞内小器官（オルガネラ）がぎっしり詰まっていることです（図1）．オルガネラは，膜構造で囲まれた構造体で，さまざまな機能を分担しています．誕生したばかりの古細菌の細胞膜はテトラエーテル型リン脂質でしたが，真核生物はどこかの時点で環境温度の低下に見合ったエステル型リン脂質の細胞膜に置き換えて，それが現在まで続いています．

オルガネラのでき方と相互の関係

オルガネラは互いに関係があります．図2の下の方に滑面小胞体がありますが，ここで細胞質から脂質が膜に組み込まれて脂質膜が拡大します．これにリボソームが結合すると粗面小胞体になり，ここで合成されるタンパク質には，膜タンパク質として膜に組み込まれるものと，小胞体内部に蓄えられるものがあります．

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粗面小胞体から輸送小胞が出芽してゴルジ体へ移動して融合し，ゴルジ体で膜や脂質に糖鎖の付加という修飾が起きます．ゴルジ体から，リソソーム独自の膜タンパク質や内部に分解酵素類を濃縮した小胞が出芽して，リソソームになります．リソソームは多種類の分解酵素をもった袋で，細胞外から取り込んだ高分子や固形物などの初期エンドソームや，古くなったオルガネラなどを取り囲んだファゴソームと融合して，後期エンドソームになって内容物を消化します．

他方，ゴルジ体からは，細胞膜や分泌する物質を含んだ小胞が出芽し，細胞膜の方向へ運ばれてやがて細胞膜と融合し，細胞膜を供給したり，内容物を細胞外へ分泌したりします．輸送体としてのたくさんの小胞は先方のオルガネラと融合しますが，内容物を先方へ渡した後，回収小胞として出芽して元の場所に戻るといった芸の細かいことが行われています．

膜トラフィック

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このように，オルガネラ全体として互いに関係しており，膜の移動という意味でこのような動きを膜トラフィックといいます．膜だけでなく，膜で包まれた内容物も移動します．真核生物の細胞が大きく複雑になることができたのは，単なる拡散に頼ることなく，膜トラフィックによって積極的に物質を移動させる機能を獲得したからであるともいえます．現在の動物細胞ではこのようなトラフィックが稼働していますが，図3のような単純なところから，このような複雑な系がどのように成立したかはよくわかっていません．

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