構造は関数を決定します
* 形状: 構造の形状は、環境と相互作用する能力を決定します。たとえば、神経細胞軸索の長くて薄い形状により、長距離にわたって電気信号を効率的に送信できます。
* 材料: 材料構造は、その特性を決定することで作られています。皮膚細胞の丈夫で繊維性タンパク質ケラチンは、強度と保護を提供します。
* アレンジメント: 構造内のコンポーネントの配置は、その機能にとって重要です。ミトコンドリアの折り畳まれた膜は、化学反応が発生するための大きな表面積を作り出します。
* 内部コンポーネント: 酵素やタンパク質などの内部成分の存在と配置は、構造の関数を直接決定します。たとえば、その特定のタンパク質とRNA組成を伴うリボソームは、タンパク質合成の原因です。
関数形状構造
* 適応: 時間が経つにつれて、細胞は進化して構造を適応させて、特定の機能をより効率的に実行します。
* 専門化: この適応プロセスは、特定の役割に特化した細胞につながり、これらの機能に合った多様な構造の開発をもたらします。たとえば、筋肉細胞は、収縮のための特殊なタンパク質フィラメントを備えた長くて円筒形の形を発達させ、力と動きを生成できるようにします。
例:
* ミトコンドリア: ミトコンドリアの折り畳まれた内膜は、細胞呼吸に関与する酵素に大きな表面積を提供します。これは、細胞のエネルギーを生成するプロセスです。
* 葉緑体: 葉緑体中の積み重ねられた膜(チラコイド)とクロロフィル色素は、光合成のために日光を効率的に捕獲することを可能にします。
* 核: 多孔質核膜は、核の内外で分子の選択的輸送を可能にし、遺伝情報の流れを調節します。
* リソソーム: 酸性環境とリソソーム内の消化酵素の存在により、それらは廃棄物や異物を分解することができます。
結論:
特殊な細胞構造の構造は、その機能を直接決定します。逆に、特定の関数の必要性は、特殊な構造の進化を促進します。この複雑な関係は、複雑な組織と生物の効率の鍵です。