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原核生物にミトコンドリアはない、と教わりました。ミトコンドリアは呼吸行う場だ...

saki_rabbit911さん

2013/8/918:28:27

原核生物にミトコンドリアはない、と教わりました。ミトコンドリアは呼吸行う場だと思うのですが、原核生物は呼吸を行っていないのですか?

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calp_777さん

2013/8/923:15:18

いいえ、原核生物にも呼吸をするものがいます。

大腸菌、納豆菌などは呼吸をする身近な原核生物です。

これらの細菌はミトコンドリアは持っていません。
しかし、細胞質にミトコンドリアのマトリクスと同じ酵素を、細胞の表面にある原形質膜にミトコンドリアと同じ膜系の呼吸の仕組み、たとえば、ATP合成酵素、電子伝達系などを持っています。
大腸菌の仲間、つまり、プロテオバクテリアはこの原形質膜の外にもう1つ外膜を持っていて、ミトコンドリアとよく似た構造をしていて、遺伝子も、ミトコンドリアのタンパク質のものとよく似ており、ミトコンドリアのご先祖様はプロテオバクテリアの一種だと考えられています。

なお、大腸菌などは通性嫌気性菌と呼ばれていて、呼吸をしなくても解糖系のエネルギーだけで生きられます。
だから大腸のような酸素のない環境でも生きられます。

クロストリジウムの仲間など、呼吸のしくみが全くない、つまり呼吸をしない細菌もいます。
これは偏性嫌気性菌と呼ばれていて、解糖系からエネルギーを主に得ています。このほか、還元物があれば、酸化還元でエネルギーを得るものもいます。
h_erectus12さんのおっしゃった「呼吸」は若干分かりにくかったかもしれません。一般的にいう呼吸というのは酸素を使う好気呼吸のことですから。h_erectus12さんのおっしゃる呼吸は微生物に詳しい方がよく使われる言葉で、好気呼吸以外の異化のことです。
saki_rabbit911さんが混乱されたように、普通は私たちの体の代謝を基準に勉強するので、この偏性嫌気性菌にあるようなエネルギー生産に戸惑っちゃいますよね。
でも、細菌やアーキアには好気呼吸と解糖系以外にもエネルギーを作れる方法がいろいろあるし、おなら成分を作るもの(バクテロイデス、クロストリジウム、メタノーゲン)など、身近にいておもしろいですよ。
ぜひ、関心がありましたら、微生物学・細菌学のご本を覗いて見てください(^^)

質問した人からのコメント

2013/8/12 19:01:27

感謝 丁寧にありがとうございます!

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h_erectus12さん

2013/8/919:04:39

呼吸と言ってもなにも酸素呼吸だけではない。
嫌気呼吸(無気呼吸)で酸素を使わず、解糖系だけでエネルギーを得る細菌もいるし、硝酸、硫酸、炭酸、鉄などの還元・酸化(酸化と言っても酸素は使わない)で呼吸を行う細菌もいる。

また、酸素呼吸をする好気性細菌も存在する。これらの細菌では細胞膜にがミトコンドリアの内膜と同等の働きをし、ここで電子伝達系が機能する。というか、ミトコンドリアの起源は好気性細菌であるというのが定説であるように、ミトコンドリアの内膜の起源は細菌の細胞膜なんだから不思議でもなんでもない。

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