B.2.2 · 細胞小器官と区画化

サポートSLのコア領域の焦点。初回評価 2025；現在の科目要項を取得済み；生物学ガイド全書未取得。残りのガイド、評価および実習要件は記録された保留状態を維持する。

前提知識：A.2.2からの細胞構造、B.2.1からの膜輸送。各授業は独自の手法を修得してから、独立した応用へと移行する。

これらは元々または明示的に架空の教学例であり、実際の測定値や完了した評価対象学習者調査ではない。

この観察を説明するのは何か？

• 酵素を分泌する膵臓細胞は粗面小胞体とゴルジ装置で満たされているのに対し、皮膚細胞はほとんど持たない。なぜ細胞の内容物はその仕事に対応すべきなのか？
• まず予測を立てる。比較したい量や特徴を明記し、2つの説明を区別できる証拠は何かを決定せよ。

モデルを構築する

• 真核細胞は膜に囲まれた小器官によって仕事を分担する：核はDNAの指令を保持し、粗面小胞体は輸出用のタンパク質を合成し、ゴルジ装置はそれらを修飾・梱包し、小胞が輸送し、ミトコンドリアは呼吸によってエネルギーを放出する。
• 区画化は各プロセスを独自の環境に保つ：酵素と基質は特定の場所に濃縮され、有害な反応は制限され、互いに不相容なpHや化学反応が同一細胞内で共存できる。ライソソームは消化酵素を細胞質から隔離して保持する。
• organelle（細胞小器官）：特定の機能を持つ膜に包まれた細胞構造；compartmentalization（区画化）：細胞をそれぞれの条件を持つ膜に包まれた領域に分割すること。

モデルを検証できる証拠を選ぶ

• 分泌細胞と非分泌細胞の電子顕微鏡写真を比較: 分泌細胞には粗面小胞体やゴルジ体がはるかに多いことがモデルから予測される。各小器官は色ではなく、膜と形状によって同定すること（写真グレースケールであるため）。
• スケールバーまたは記載倍率を用いて小器官のサイズを測定: 画像上の長さを実寸法と同じ単位に変換してから割り算を行い、実寸での比較を行うこと。

既知の値から始める

• 既知の値と単位を明記する。このケースに適応する仮定を持つ関係式を選び、代入前に変形する。
• 既知: ミトコンドリアの画像長は 30 mm、実寸長は 50 µm。倍率 = 画像サイズ ÷ 実寸。変換: 30 mm = 30,000 µm。代入: M = 30,000 / 50 = ×600。画像は実物の 600 倍であり、比には単位がない。

例：

同じ写真で小胞体の画像長は 4 mm。同じ手順で実直径を求める: 既知 → モデル → 関係式 → 代入 → 単位と解釈。（答え: 実寸 = 画像 ÷ 倍率 = 4 mm ÷ 600 = 0.0067 mm ≈ 6.7 µm。すべての値に単位をつける。）

結論とその限界を確認する

• 静止写真は構造を示すのみで動きを示さない: 小胞体経路は多数の写真や標識実験から推論されるものであり、一枚のフレームで直接見えるものではない。倍率計算は記載スケールの正確性を前提とするため、スケールバーの読み間違い则该写真のすべての測定を誤らせる。
• 元の観察に戻り、結果が何を裏付けているか、どのような条件を前提としているかを説明し、対立する説明を検証する方法を一つ示す。

警告：

「全細胞は同じ量・種類の小器官を持つ」という主張は誤り: 細胞は特化したものであり、分泌細胞は粗面小胞体とゴルジ体を充実させる一方、赤血球は核を捨ててヘモグロビンを多く運ぶ。小器官の内容は細胞の役割に従う。

重要：

細胞小器官と区画化：細胞小器官は細胞内の仕事を分担し、区画化によって各プロセスが独自の条件下で進行できる。分泌経路は核 → 粗面小胞体 → 小胞 → ゴルジ装置 → 膜の順であり、画像 ÷ 実寸法で単位ごとの構造物を測定する。