動植物は細胞Cellula, Zelleと呼ばれる基本単位から構成されている。これらの細胞は多くの場合,顕微鏡でしか観察できないほど小さく,互いに類似した性質を持つ。

定義:細胞は生命物質の塊であり,細胞核Zellkernと細胞体Zelleibから成る。この塊は形態学的にも機能的にも,生物体の基本単位とみなされる。

成熟した生物体では,同一組織内の細胞は多くの場合,互いに複数の突起で結合している。ただし,この突起の数が少ないこともある。また,異なる組織に属する細胞同士の間にも融合が見られ,これにより高度な機能的統一性が得られる(例:神経細胞と筋細胞,または上皮細胞との間)。しかし,この事実は個々の細胞が独立した単位であるという本質を損なうものではない。(Heidenhain, Plasma und Zelle. 1907-Boeke, Med. Klinik. 1925.-Patzelt, Z. mikr.-anat. Forsch., 3. Bd., 1925)

細胞の持つ重要な一般的意義は,以下の要点から理解できる:

  1. 植物および動物の体は,細胞またはその産物から構成されている。
  2. 植物および動物の体は,細胞(卵細胞と精細胞)から発生する。
  3. 細胞は生命機能を担う生命の単位Lebenseinheitである(ウィルヒョウR. Virchowの細胞病理学Cellularpathologie)。
  4. 生物の系統発生において最も原始的なものは単細胞生物(Unicellulaten, Protisten)である。より高等な生物の体は細胞の集合体,すなわち多細胞生物(Multicellulaten)である。これには後生植物Metaphytenと後生動物Metazoenが含まれる。

各細胞は細胞体ZelleibとZellkernから構成される。

細胞膜Zellmembranは細胞の本質的な要素ではない。植物細胞(RK001(植物細胞) )は丈夫なセルロース膜で囲まれているため,細胞膜という名称が適切である。一方,動物細胞では特別な膜を探しても多くの場合無駄である。通常,細胞体の最表層が密になっているにすぎない。

かつてHermann Lotze(Allgem. Physiol. d. Körperlichen Lebens, Leipzig, 1951)が提起した疑問は,今日でも重要な課題として残っている。それは,我々の知る限りのあらゆる生命が形態的に細胞と結びついているのか,あるいは他の形態でも生じうるのかという問いである。我々の知るすべての生命は原形質と核物質に関連していると言える。最小の生物die kleinsten Lebewesenである細菌でさえ,細胞体の性質を示す部分と核の性質を示す部分という2つの成分を持つ。そのため,我々は細菌を特殊な種類の細胞(最小細胞Minimo-Cellulae)と考えざるを得ない。

一方,濾過性病原体すなわちウイルスの各種は,ヒトや他の動物,植物に多数(100以上)の伝染病(例:天然痘,狂犬病,麻疹)を引き起こすが,もはや細胞とは言えないかもしれない。なぜなら,最小のウイルスは1個のタンパク質分子よりも大きくないからだ。ウイルスは細胞になる前の有機体であり,最も単純な種類のものは核タンパク質のみで構成されている。より複雑な種類のウイルスは,さらにリポイドと炭水化物を含み,その組成は細菌と大差ない。

細胞の基本形Grundformは球形である。しかし、後生動物の体を構成する細胞の多くは多様な形状を示す。楕円形、円錐形(ピラミッド状)、柱状、円板状、星状など、さまざまな形態が存在し、それぞれに無数のバリエーションがある。

大きさGrößeは平均して約20µである。血球やリンパ球は2~6µと小さく、一部の微生物はさらに微小である。一方、非常に大きな細胞も存在する。例えば、魚類、両生類、鳥類の卵は三次元的にすべての方向で大きい。また、神経細胞は特に長さが際立っており、その軸索突起は脊髄から手足の指先まで達し、長さが1メートルに及ぶこともある。

様々な種類の細胞において、細胞体と核の体積比を調べると、一定の値を示す。これを核細胞質比Kern-Plasma-Relationという。

I. 細胞体 Zelle

II. 細胞核 Nucleus, Zellkern

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[図1] 植物細胞(Sachsによる)

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[図2]原形質の蜂巣状構造を示す細胞模型図

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[図3]コウモリ卵巣の成熟途中の卵。**原形質は小梁状構造を示し、その間に液胞が存在する。**切片標本。倍率330倍。(Rauber, Morph. Jahrb. VIII., 1883, Neue Grundlegungen usw. より。)