原核細胞の構造と機能とは？

原核生物（細菌と古細菌）は核を持たない単細胞生物で、地球上のすべての生命に不可欠な役割を果たしています。体内に常在する細菌はビタミンを産生し、食品の風味付けや消化を助けます。

外層（カプセル）

最外層のカプセルは細胞の乾燥を防ぎ、食細胞に捕食されにくくします。カプセルを持たない細菌は病原性が低いことが多いです。カプセルの下には細胞被膜があり、細胞膜、細胞壁、場合によっては外膜から構成されます。細胞壁は球菌、桿菌、らせん菌、ビブリオなど多様な形状を決定します。

細胞質

細胞質はゲル状の基質で、水、酵素、老廃物、栄養素、ガスが含まれます。ここにリボソーム、染色体（核様体）およびプラスミドが存在します。細胞壁は細胞質とその内容物を包みます。染色体は単一のDNA分子で、核様体と呼ばれる領域で増殖を指揮します。プラスミドは環状DNAで、抗生物質や金属への耐性を付与します。

細胞膜

細胞膜はリン脂質とタンパク質で構成され、細胞質を囲みます。物質の出入りを選択的に制御し、能動輸送により必要なタンパク質やエネルギーを取り込みます。また、エネルギー産生、運動性の付与、老廃物除去、胞子形成などの機能も持ちます。

鞭毛

鞭毛は毛状構造で、プロペラのように回転して細胞を移動させます。栄養源へ向かい、毒性物質から遠ざかり、光に向かうなどの行動が可能です。駆動エネルギーは細胞膜内のプロトン勾配から供給されます。

核様体

原核細胞には核はありませんが、染色体DNAが集中する領域を核様体と呼びます。遺伝子は最大約3,500個含まれ、DNAは代謝経路や酵素の合成を指示します。

リボソーム

リボソームは核酸情報をタンパク質に変換し、アミノ酸を結合させます。抗生物質は原核リボソームを標的にしてタンパク質合成を阻害し、細菌を死滅させますが、真核細胞のリボソームは影響を受けません。