細胞壁と細胞膜の決定的な違いは、細胞壁がバクテリア、植物、菌類、藻類に見られる完全透過性の細胞層であるのに対し、細胞膜は動物細胞を含むすべての種類の細胞に見られる選択的透過性の膜であるということである。

細胞膜（形質膜）と細胞壁は、小器官を外部環境から分離する、細胞の一番外側にある層である。これらの特殊な層は、細胞に形を与えるとともに、細胞内の小器官を保護する機械的なバリアとして機能する。しかし、あらゆる種類の細胞に存在する細胞膜とは異なり、細胞壁は動物細胞を除く植物、菌類、ほとんどの原生動物の細胞にのみ存在するものである。今回は、植物と動物の細胞壁と細胞膜の違いについて詳しく説明します。

カタログ

1. 概要と主な違い 2. 細胞壁とは 3. 細胞膜とは 4. 細胞壁と細胞膜の類似点 5. 横並び比較 - 表形式での細胞壁と細胞膜 6. まとめ

細胞壁は何ですか？

細胞壁は、動物細胞を除く多くの細胞の最外層にある。バクテリア、植物、菌類、そしてほとんどの原生生物は、細胞膜の周りに細胞壁を持っています。構造的には、細胞に決まった形を与える硬い層である。しかし、細胞壁の組成は生物によって異なる。ペプチドグリカンは、細菌の細胞壁に存在する主な化合物である。一方、真菌の細胞壁にはキチンが主成分として含まれている。植物の細胞壁はセルロースが主成分です。ここでも、細胞壁を特徴づける主な化合物が生物群によって異なるため、同定が容易になる。

図01：植物細胞壁

細胞膜とは異なり、細胞壁は完全に透過性のある層である。細胞に出入りする化合物を選択するものではありません。しかし、細胞が壊れるのを防ぐことはできます。細胞の外層は、さまざまな機械的ダメージから細胞を保護する機能を持つので、幅広い機械的ダメージから細胞を保護する機能を持つ。

細胞膜は何ですか？

細胞膜は、すべての種類の細胞に存在する選択的な透過性を持つ層である。細胞を取り囲み、その中身を外部環境から分離している。さらに、厚さ約5〜10nmの柔軟な膜である。構造的には、リン脂質二重層である。細胞膜には、リン脂質分子の2つの小柱の他に、2種類のタンパク質分子が存在する。それらは、インテグラル・タンパク質とペリフェラル・タンパク質である。この2種類のうち、リン脂質層に恒久的に結合しているのがインテグラルタンパク質、リン脂質層に一時的に結合しているのがペリフェラルタンパク質である。インテグラルタンパク質の中には、リン脂質二重層にまたがる膜貫通型のタンパク質もあります。流体モザイクモデル」は、上記の細胞膜構造を記述するのに適したモデルである。

図02：細胞膜

細胞膜のこれらの構成要素はすべて、構造的な支持と保護に加えて、他の多くの機能を提供している。特に、膜貫通型タンパク質はキャリアタンパク質として機能し、分子の膜輸送を促進する。能動的輸送と受動的輸送の両方があり、チャネルや受容体タンパク質としても機能する。細胞膜には、タンパク質やリン脂質の他に、タンパク質に付随する糖鎖（糖タンパク質）や脂質二重膜（糖脂質）が存在する。基本的には、細胞の自己認識や組織の認識において重要である。さらに、コレステロールや糖脂質と呼ばれる脂質分子があり、細胞膜の構造を助けている。

細胞壁と細胞膜の共通点

• 細胞壁と細胞膜は、細胞を構成する要素である。
• 細胞を外部環境から守る層である。
• しかも、細胞の内部を完全に取り囲んでいた。
• さらに、この2つの層は、分子が細胞に出入りすることを可能にしている。
• それらはすべて様々な化合物で構成されている
• さらに、細胞を構造的に支える役割も担っています。
• さらに、細胞に形を与える働きもあります。

細胞壁と細胞膜の違い

細胞にはさまざまなパーツがあります。このうち、細胞壁と細胞膜は、細胞を構成する重要な要素である。しかし、植物、菌類、藻類、細菌などの細胞とは異なり、動物の細胞には細胞壁がない。このように、植物、菌類、細菌、藻類の細胞の最外層は細胞壁であり、動物の細胞の最外層は細胞膜である。したがって、これが細胞壁と細胞膜の違いである。しかし、細胞壁と細胞膜の決定的な違いは、その透過性である。細胞壁は完全に透過するが、細胞膜は選択的または部分的に透過する。

細胞壁と細胞膜のもう一つの違いは、その組成である。すなわち、細胞壁にはセルロース、キチン、ペプチドグリカンなど、細胞膜にはリン脂質、タンパク質、糖質などが含まれている。

細胞壁と細胞膜の違いについては、以下のインフォグラフィックでさらに詳しく解説しています。

1. 目的

概要 - 細胞壁 vs. 細胞膜

細胞壁は、植物、菌類、細菌、藻類の細胞を覆う、完全に透過性のあるバリアです。一方、細胞膜は、すべての細胞種に存在する部分的かつ選択的な透過性のバリアである。これが、細胞壁と細胞膜の大きな違いである。また、細胞壁はセルロース、キチン、ペプチドグリカンから、細胞膜はリン脂質、タンパク質、炭水化物、脂質から構成されている。細胞壁と細胞膜は、細胞の内部を外部環境から守っている。

引用

1.ロディッシュ、ハーヴェイ膜タンパク質」、『Molecular Cell Biology』。第4版, US National Library of Medicine, 1 January 1970.こちらで入手可能です 2. "細胞の壁"ウィキペディア, ウィキメディア財団, 2018年10月14日.ここで入手可能 2. "細胞の壁"、ウィキペディア、ウィキメディア財団、2018年10月14日。