第4章細胞の構造
Section Summaryこの節のまとめ
The endomembrane system includes the nuclear envelope, lysosomes, vesicles, the ER, and Golgi apparatus, as well as the plasma membrane. These cellular components work together to modify, package, tag, and transport proteins and lipids that form the membranes.
内膜系には、核膜、リソソーム、小胞、小胞体、ゴルジ体、および細胞膜が含まれる。これらの細胞構成要素は連携して、膜を作るタンパク質や脂質の修飾、包装、目印づけ、輸送を行う。
The RER modifies proteins and synthesizes phospholipids in cell membranes. The SER synthesizes carbohydrates, lipids, and steroid hormones; engages in the detoxification of medications and poisons; and stores calcium ions. Sorting, tagging, packaging, and distributing lipids and proteins take place in the Golgi apparatus. Budding RER and Golgi membranes create lysosomes. Lysosomes digest macromolecules, recycle worn-out organelles, and destroy pathogens.
粗面小胞体はタンパク質を修飾し、細胞膜のリン脂質を合成する。滑面小胞体は、糖質、脂質、ステロイドホルモンを合成し、薬物や毒物の解毒に関わり、カルシウムイオンを蓄える。脂質とタンパク質の仕分け、目印づけ、包装、配送はゴルジ体で行われる。粗面小胞体とゴルジ体の膜からの出芽によってリソソームが作られる。リソソームは高分子を消化し、使い古された細胞小器官を再利用し、病原体を破壊する。
Visual Connection Questions図を使った問題
Exercises 23練習問題 23
Exercise 23問題 23
Figure 4.18 If a peripheral membrane protein were synthesized in the lumen (inside) of the ER, would it end up on the inside or outside of the plasma membrane?
図4.18 周辺性膜タンパク質が小胞体の内腔（内部）で合成されたとすると、最終的には細胞膜の内側と外側のどちらに配置されるだろうか。
Solution解き方
Figure 4.18 It would end up on the outside. After the vesicle passes through the Golgi apparatus and fuses with the plasma membrane, it turns inside out.
図4.18 外側に配置される。小胞がゴルジ体を通り、細胞膜と融合すると、内外が裏返る。
Review Questions確認問題
Exercises 24–28練習問題 24–28
Exercise 24問題 24
Which of the following is not a component of the endomembrane system?
次のうち、内膜系の構成要素ではないものはどれか。
- mitochondrionミトコンドリア
- Golgi apparatusゴルジ体
- endoplasmic reticulum小胞体
- lysosomeリソソーム
Solution解き方
A
A
Exercise 25問題 25
The process by which a cell engulfs a foreign particle is known as:
細胞が異物の粒子を包み込む過程を何というか。
- endosymbiosis細胞内共生
- phagocytosis食作用
- hydrolysis加水分解
- membrane synthesis膜の合成
Solution解き方
B
B
Exercise 26問題 26
Which of the following is most likely to have the greatest concentration of smooth endoplasmic reticulum?
次のうち、滑面小胞体の密度が最も高いと考えられるのはどれか。
- a cell that secretes enzymes酵素を分泌する細胞
- a cell that destroys pathogens病原体を破壊する細胞
- a cell that makes steroid hormonesステロイドホルモンを作る細胞
- a cell that engages in photosynthesis光合成を行う細胞
Solution解き方
C
C
Exercise 27問題 27
Which of the following sequences correctly lists in order the steps involved in the incorporation of a proteinaceous molecule within a cell?
タンパク質性の分子が細胞内に組み込まれる過程を、正しい順に並べたものはどれか。
- protein synthesis of the protein on the ribosome; modification in the Golgi apparatus; packaging in the endoplasmic reticulum; tagging in the vesicleリボソームでタンパク質を合成 → ゴルジ体で修飾 → 小胞体で包装 → 小胞で目印づけ
- synthesis of the protein on the lysosome; tagging in the Golgi; packaging in the vesicle; distribution in the endoplasmic reticulumリソソームでタンパク質を合成 → ゴルジ体で目印づけ → 小胞で包装 → 小胞体で配送
- synthesis of the protein on the ribosome; modification in the endoplasmic reticulum; tagging in the Golgi; distribution via the vesicleリボソームでタンパク質を合成 → 小胞体で修飾 → ゴルジ体で目印づけ → 小胞を介して配送
- synthesis of the protein on the lysosome; packaging in the vesicle; distribution via the Golgi; tagging in the endoplasmic reticulumリソソームでタンパク質を合成 → 小胞で包装 → ゴルジ体を介して配送 → 小胞体で目印づけ
Solution解き方
C
C
Exercise 28問題 28
Congenital disorders of glycosylation are a growing class of rare diseases. Which organelle would be most commonly involved in the glycoprotein disorder portion of the group?
先天性糖鎖形成異常症は、知られている種類が増えつつある希少疾患群である。この疾患群のうち、糖タンパク質の異常に最も一般的に関わる細胞小器官はどれか。
- RER粗面小胞体
- ribosomesリボソーム
- endosomesエンドソーム
- Golgi apparatusゴルジ体
Solution解き方
D
D
Critical Thinking Questions考察問題
Exercises 29–30練習問題 29–30
Exercise 29問題 29
In the context of cell biology, what do we mean by form follows function? What are at least two examples of this concept?
細胞生物学において「形態は機能に従う」とはどういう意味か。この考え方の例を少なくとも二つ挙げなさい。
Solution解き方
“Form follows function” refers to the idea that the function of a body part dictates the form of that body part. As an example, compare your arm to a bat’s wing. While the bones of the two correspond, the parts serve different functions in each organism and their forms have adapted to follow that function.
「形態は機能に従う」とは、体のある部分の機能が、その部分の形態を決めるという考え方である。例えば、自分の腕とコウモリの翼を比較しよう。両者の骨は対応しているが、それぞれの生物で異なる機能を果たし、形態もその機能に従うように適応している。
Exercise 30問題 30
In your opinion, is the nuclear membrane part of the endomembrane system? Why or why not? Defend your answer.
核膜は内膜系の一部だと思うか。そう考える、または考えない理由を挙げ、答えを裏づけなさい。
Solution解き方
Since the external surface of the nuclear membrane is continuous with the rough endoplasmic reticulum, which is part of the endomembrane system, then it is correct to say that it is part of the system.
核膜の外側の表面は、内膜系の一部である粗面小胞体と連続しているため、核膜は内膜系の一部だというのが正しい。
endomembrane system
内膜系
group of organelles and membranes in eukaryotic cells that work together modifying, packaging, and transporting lipids and proteins
真核細胞内で連携し、脂質とタンパク質の修飾、包装、輸送を行う細胞小器官と膜の集まり
endoplasmic reticulum (ER)
小胞体（ER）
series of interconnected membranous structures within eukaryotic cells that collectively modify proteins and synthesize lipids
真核細胞内で互いにつながった一連の膜構造。全体としてタンパク質の修飾と脂質の合成を行う
Golgi apparatus
ゴルジ体
eukaryotic organelle comprised of a series of stacked membranes that sorts, tags, and packages lipids and proteins for distribution
積み重なった一連の膜からなる真核細胞の細胞小器官。配送に向けて脂質やタンパク質を仕分けし、目印をつけ、包装する
rough endoplasmic reticulum (RER)
粗面小胞体（RER）
region of the endoplasmic reticulum that is studded with ribosomes and engages in protein modification and phospholipid synthesis
リボソームが点在する小胞体の領域。タンパク質の修飾とリン脂質の合成に関わる
smooth endoplasmic reticulum (SER)
滑面小胞体（SER）
region of the endoplasmic reticulum that has few or no ribosomes on its cytoplasmic surface and synthesizes carbohydrates, lipids, and steroid hormones; detoxifies certain chemicals (like pesticides, preservatives, medications, and environmental pollutants), and stores calcium ions
細胞質側の表面にリボソームがほとんどないか、まったくない小胞体の領域。糖質、脂質、ステロイドホルモンを合成し、農薬、保存料、医薬品、環境汚染物質などの化学物質を解毒し、カルシウムイオンを蓄える