Medical Microbiology · 1/2
原核細胞と真核細胞の比較
Comparison of pro- and eukaryotic cells
🧠 この比較表Comparison Table比較表（Comparison Table）Comparison Table（比較表）は暗記のためではなく「抗菌薬の選択毒性selective toxicity選択毒性（selective toxicity）selective toxicity（選択毒性）はどこに宿るか」を読み解くための地図として使う。 ヒトの細胞（真核細胞eukaryote真核細胞（eukaryote）eukaryote（真核細胞））には無くて細菌（原核細胞Prokaryote原核細胞（Prokaryote）Prokaryote（原核細胞））だけが持つ構造——ペプチドグリカン細胞壁peptidoglycan cell wallペプチドグリカン細胞壁（peptidoglycan cell wall）peptidoglycan cell wall（ペプチドグリカン細胞壁）・70Sリボソーム・核膜nuclear envelope核膜（nuclear envelope）nuclear envelope（核膜）の欠如——こそが、抗菌薬がヒト細胞を傷つけずに細菌だけを選択的に攻撃できる標的になる。表の各行を「ここが違う→だから薬で狙える」という視点で読むと、選択毒性selective toxicity選択毒性（selective toxicity）selective toxicity（選択毒性）以降の抗菌薬各論がすべてこの1枚の表に立ち返る。
原核細胞と真核細胞の基本比較
| 特徴 | 原核細胞Prokaryote原核細胞（Prokaryote）Prokaryote（原核細胞） | 真核細胞eukaryote真核細胞（eukaryote）eukaryote（真核細胞） |
|---|---|---|
| 細胞サイズ | 0.2〜2.0 μm | 10〜100 μm |
| 核 | 核膜nuclear envelope核膜（nuclear envelope）nuclear envelope（核膜）・核小体を持たない | 核膜nuclear envelope核膜（nuclear envelope）nuclear envelope（核膜）・核小体を持つ真の核 |
| 膜性小器官membrane-enclosed organelles膜性小器官（membrane-enclosed organelles）membrane-enclosed organelles（膜性小器官） | 無し | リソソーム、ゴルジ体Golgi apparatusゴルジ体（Golgi apparatus）Golgi apparatus（ゴルジ体）、小胞体、ミトコンドリア、（植物では）葉緑体 |
| 鞭毛 | フラジェリンflagellinフラジェリン（flagellin）flagellin（フラジェリン）1種のタンパク質からなる単純な構造 | 微小管が9+2配列をなす複雑な構造 |
| 糖衣glycocalyx糖衣（glycocalyx）glycocalyx（糖衣） | 莢膜または粘液層slime layer粘液層（slime layer）slime layer（粘液層）として存在 | 細胞壁を欠く一部の細胞に存在 |
| 細胞壁 | 通常存在し化学的に複雑（ペプチドグリカンを含む） | 存在する場合は化学的に単純（セルロースcelluloseセルロース（cellulose）cellulose（セルロース）・キチンなど） |
| 細胞膜 | 炭水化物を含まずステロールも通常欠く。リポ多糖lipopolysaccharide (LPS)リポ多糖（lipopolysaccharide (LPS)）lipopolysaccharide (LPS)（リポ多糖）・テイコ酸teichoic acidテイコ酸（teichoic acid）teichoic acid（テイコ酸）を持つ | ステロールと受容体となる炭水化物を含む |
| 細胞質 | 膜にホパノイドhopanoidホパノイド（hopanoid）hopanoid（ホパノイド）を含み、エネルギー代謝Energy Metabolismエネルギー代謝（Energy Metabolism）Energy Metabolism（エネルギー代謝）は細胞膜と結びつく | 細胞骨格を持ち、膜にステロールを含む |
| リボソーム | 70S（小型） | 80S（大型）。小器官内では70S |
| 染色体 | 通常単一の環状染色体ring chromosome環状染色体（ring chromosome）ring chromosome（環状染色体）、ヒストン様タンパク質と結合、プラスミド（染色体外因子）を持つことがある、mRNAにイントロンなし | 複数の線状染色体、ヒストンと結合、全遺伝子にイントロンあり |
| 細胞分裂cell division細胞分裂（cell division）cell division（細胞分裂） | 二分裂binary fission二分裂（binary fission）binary fission（二分裂）。接合・形質導入transduction形質導入（transduction）transduction（形質導入）・形質転換による伝達 | 有糸分裂を伴う |
| 有性生殖sexual有性生殖（sexual）sexual（有性生殖）的組換え | 無し（DNAの伝達のみ） | 減数分裂を伴う |
選択毒性の解剖学的基盤
表の中でも、抗菌薬治療にとりわけ重要なのは以下の3点である。
⭐ ペプチドグリカン細胞壁peptidoglycan cell wallペプチドグリカン細胞壁（peptidoglycan cell wall）peptidoglycan cell wall（ペプチドグリカン細胞壁）——βラクタム系・グリコペプチド系Glycopeptidesグリコペプチド系（Glycopeptides）Glycopeptides（グリコペプチド系）の標的。 ヒト細胞には細胞壁そのものが存在しないため、ペプチドグリカン合成を阻害する薬剤（ペニシリン・セファロスポリン・バンコマイシンなど）は細菌だけを選択的に破壊できる。
⭐ 70Sリボソーム——アミノグリコシド系・テトラサイクリン系・マクロライド系の標的。 ヒトの細胞質リボソームは80Sだが、細菌は70S（ミトコンドリアの70Sリボソームとは薬剤の結合部位が異なるため、多くは選択的に作用する）。このサイズの違いが、タンパク質合成阻害薬の選択毒性selective toxicity選択毒性（selective toxicity）selective toxicity（選択毒性）の基盤となる。
💡 核膜nuclear envelope核膜（nuclear envelope）nuclear envelope（核膜）の有無が抗菌薬と抗真菌薬・抗がん薬の性格を分ける。 原核細胞Prokaryote原核細胞（Prokaryote）Prokaryote（原核細胞）は核膜nuclear envelope核膜（nuclear envelope）nuclear envelope（核膜）を持たずDNAが細胞質に直接露出するため、細菌のDNA複製・転写を狙う薬剤（キノロン系・リファンピシンなど）を設計しやすい。一方、真核細胞eukaryote真核細胞（eukaryote）eukaryote（真核細胞）である真菌はヒト細胞と核構造が近いため、抗真菌薬は選択毒性selective toxicity選択毒性（selective toxicity）selective toxicity（選択毒性）を得にくく副作用が相対的に多い。
まとめ
- 原核細胞Prokaryote原核細胞（Prokaryote）Prokaryote（原核細胞）（細菌）は真核細胞eukaryote真核細胞（eukaryote）eukaryote（真核細胞）（ヒト細胞）に比べて小型で、核膜nuclear envelope核膜（nuclear envelope）nuclear envelope（核膜）・膜性小器官membrane-enclosed organelles膜性小器官（membrane-enclosed organelles）membrane-enclosed organelles（膜性小器官）を欠き、単一の環状染色体ring chromosome環状染色体（ring chromosome）ring chromosome（環状染色体）とプラスミドを持つ。
- 細胞壁（ペプチドグリカン）・リボソーム（70S）・細胞膜組成（LPS・テイコ酸teichoic acidテイコ酸（teichoic acid）teichoic acid（テイコ酸）、ステロールの欠如）の違いが、原核細胞Prokaryote原核細胞（Prokaryote）Prokaryote（原核細胞）に特有の構造を作る。
- 細胞分裂cell division細胞分裂（cell division）cell division（細胞分裂）は原核細胞Prokaryote原核細胞（Prokaryote）Prokaryote（原核細胞）が二分裂binary fission二分裂（binary fission）binary fission（二分裂）＋接合・形質導入transduction形質導入（transduction）transduction（形質導入）・形質転換によるDNA伝達、真核細胞eukaryote真核細胞（eukaryote）eukaryote（真核細胞）が有糸分裂・減数分裂を行う。
- これらの違い——特にペプチドグリカン細胞壁peptidoglycan cell wallペプチドグリカン細胞壁（peptidoglycan cell wall）peptidoglycan cell wall（ペプチドグリカン細胞壁）・70Sリボソーム・核膜nuclear envelope核膜（nuclear envelope）nuclear envelope（核膜）の欠如——が、抗菌薬がヒト細胞を傷つけずに細菌を選択的に攻撃できる「選択毒性selective toxicity選択毒性（selective toxicity）selective toxicity（選択毒性）」の解剖学的基盤である。