
生物学において、組織とは、同じ胚発生起源の類似した細胞とその細胞外マトリックスの集合体であり、それらが一体となって特定の機能を果たすものである。[ 1 ] [ 2 ]組織は、細胞と完全な器官の中間の生物学的組織レベルを占める。したがって、器官は複数の組織の機能的な集合によって形成される。[ 3 ]
英語の「tissue」という単語は、フランス語の「tissu」(布地)に由来し、さらに「tisser」(織る)という動詞から派生している。
組織の研究は組織学として知られており、病気に関連しては組織病理学と呼ばれます。グザヴィエ・ビシャは「組織学の父」とみなされています。[ 4 ]植物組織学は、植物解剖学と植物生理学の両方で研究されています。組織を研究するための古典的なツールは、組織を包埋して切片化する パラフィンブロック、組織染色、および光学顕微鏡です。電子顕微鏡、免疫蛍光法、および凍結組織切片の使用の発展により、組織で観察できる詳細が向上しました。これらのツールを使用すると、健康および病気の組織の古典的な外観を調べることができ、医学的診断と予後を大幅に改善することができます。

植物組織は、別の方法で2種類に分類することもできます。
分裂組織は活発に分裂する細胞からなり、植物の長さと太さの増加につながります。植物の一次成長は、茎や根の先端など、特定の領域でのみ起こります。分裂組織はこれらの領域に存在します。このタイプの組織の細胞は、おおよそ球形または多面体から長方形で、細胞壁は薄いです。分裂組織によって生成される新しい細胞は、最初は分裂組織自体の細胞ですが、新しい細胞が成長して成熟するにつれて、その特性が徐々に変化し、分裂組織の構成要素として分化し、次のように分類されます。{ 1.一次分裂組織。
2.二次分裂組織
この部分は少し誤解を招く恐れがあります。誰か修正してくれませんか?分裂組織 の細胞は構造が似ており、セルロースでできた薄くて弾力性のある一次細胞壁を持っています。細胞間に隙間がなく、密に配列しています。各細胞には濃密な細胞質と目立つ細胞核が含まれています。分裂組織の細胞の濃密な原形質には液胞がほとんどありません。通常、分裂組織の細胞は楕円形、多角形、または長方形です。
分裂組織細胞は、貯蔵する必要がないため、大きな核を持ち、液胞は小さいか、あるいは全くありません。その基本的な機能は、細胞間隙を持たずに増殖し、植物の太さと長さを増大させることです。
永久組織とは、分裂組織によって形成され、分裂能力を失い、植物体内の固定された位置に永久的に配置された、生細胞または死細胞の集まりと定義できます。特定の役割を担う分裂組織は分裂能力を失います。このように、永久的な形状、大きさ、機能を獲得する過程を細胞分化と呼びます。分裂組織の細胞は分化して、さまざまな種類の永久組織を形成します。永久組織には2種類あります。
単純永久組織とは、起源、構造、機能が類似した細胞の集まりである。単純永久組織は、以下の3種類に分類される。
柔組織(ギリシャ語でpara – 「そばに」、enchyma – infusion – 「組織」)は物質の大部分を占めます。植物では、柔組織は比較的特殊化されていない、薄い細胞壁を持つ生細胞から構成され、通常はゆるく詰まっているため、この組織の細胞間には細胞間隙が存在します。これらは一般的に等径形をしています。少数の液胞を含み、場合によっては液胞を全く含まないこともあります。液胞が存在する場合でも、通常の動物細胞の液胞よりもはるかに小さいサイズです。この組織は植物を支え、食物を貯蔵します。葉緑体柔組織は、葉緑素を含み光合成を行う特殊な柔組織です。水生植物では、通気組織、つまり大きな空気腔が浮力を与え、水面に浮かぶための支えとなります。異形細胞と呼ばれる柔組織細胞には代謝老廃物が含まれています。紡錘形の繊維もこの細胞に存在し、細胞を支えており、前柔組織、多肉柔組織とも呼ばれます。乾燥地植物では、柔組織が水分を貯蔵する。

厚角組織(ギリシャ語でColla はゴム、enchyma は浸出液を意味する)は、柔組織と同様の一次体の生きた組織である。細胞壁は薄いが、複数の細胞が接合する角の部分にセルロース、水、ペクチン物質(ペクトセルロース)が蓄積して肥厚している。この組織は植物に引張強度を与え、細胞は密に配列され、細胞間隙は非常に小さい。主に茎や葉の表皮下に存在し、単子葉植物や根には存在しない。
厚角組織は、若い植物の茎において支持組織として機能します。植物体に機械的な支持力、弾力性、引張強度を与え、糖の生成とデンプンとしての貯蔵を助けます。また、葉の縁に存在し、風による葉の裂け目を防ぎます。
厚壁組織(ギリシャ語でSclerousは硬い、 enchymaは注入を意味する)は、厚い壁を持つ死細胞からなり、原形質はごくわずかである。これらの細胞は、リグニンの均一な分布と高い分泌により、硬くて非常に厚い二次壁を持ち、機械的支持を提供する機能を持つ。細胞間には細胞間隙がない。リグニンの沈着が非常に厚いため、細胞壁はより強く、硬く、水を通さないようになり、石細胞または厚壁細胞とも呼ばれる。これらの組織は主に2種類ある。厚壁組織繊維と厚壁細胞である。厚壁組織繊維細胞は狭い内腔を持ち、長く、細く、単細胞である。繊維は強くて柔軟な細長い細胞で、ロープによく使われる。厚壁細胞は非常に厚い細胞壁を持ち、もろく、ナッツの殻や豆類に見られる。
植物の表面全体は、表皮または表面組織と呼ばれる単層の細胞で構成されています。植物の表面全体にはこの表皮の外層があります。そのため、表面組織とも呼ばれます。表皮細胞のほとんどは比較的平らです。細胞の外壁と側壁は、内壁よりも厚いことが多いです。細胞は細胞間隙のない連続したシートを形成します。これは植物のすべての部分を保護します。外側の表皮は、水分の損失を防ぐクチンと呼ばれるワックス状の厚い層で覆われています。表皮には、蒸散を助ける気孔(単数形:stoma)もあります。
複合永久組織は、共通の起源を持つ複数の種類の細胞が一体となって機能する組織です。複合組織は主に、ミネラル栄養素、有機溶質(食物)、および水の輸送に関与しています。そのため、導管組織や血管組織とも呼ばれます。一般的な複合永久組織の種類は以下のとおりです。
木部と篩部は合わせて維管束を形成する。
木部(ギリシャ語でxylos=木)は、維管束植物の主要な導管組織として機能します。水と無機溶質の輸送を担っています。木部は4種類の細胞から構成されています。

木部組織は、茎や根の主軸に沿って管状に組織化されています。柔細胞、繊維、導管、仮道管、放射細胞が組み合わさって構成されています。個々の細胞からなる長い管は導管であり、導管の両端は開いています。内部には、開口部を横切る壁物質の棒がある場合があります。これらの細胞は端と端が結合して長い管を形成します。導管と仮道管は成熟すると死細胞になります。仮道管は厚い二次細胞壁を持ち、両端が細くなっています。導管のような端の開口部はありません。両端は互いに重なり合っており、一対のピットが存在します。このピットのペアによって水が細胞間を通過できます。
木部組織における伝導の大部分は垂直方向であるが、茎の直径に沿った側方伝導は放射組織によって促進される。放射組織とは、維管束形成層から生じる、寿命の長い柔細胞が水平方向に並んだものである。
師部は以下から構成される:
師部は植物の「配管システム」の一部でもあるため、同様に重要な植物組織です。師部は主に、溶解した栄養物質を植物全体に運びます。この伝導システムは、二次壁を持たない篩管要素と伴細胞で構成されています。維管束形成層の親細胞は、木部と師部の両方を生成します。これには通常、繊維、柔組織、放射組織も含まれます。篩管は、端と端が並んだ篩管要素から形成されます。木部の導管要素とは異なり、末端壁には開口部がありません。しかし、末端壁には、細胞質が細胞から細胞へと伸びる小さな孔が多数あります。これらの多孔質の接続部は篩板と呼ばれます。篩管要素は、細胞質が栄養物質の伝導に積極的に関与しているにもかかわらず、成熟しても核を持ちません。篩管要素の間に挟まれた伴細胞は、何らかの形で食物の輸送を担っています。生きている篩管要素には、炭水化物ポリマーであるカロースと呼ばれるポリマーが含まれており、篩板を覆う無色の物質であるカルスパッド/カルスを形成します。カロースは、細胞内容物が加圧されている限り溶液中に留まります。師管は、植物内で必要に応じて食物や物質を上下に輸送します。
動物組織は、結合組織、筋肉組織、神経組織、上皮組織の 4 つの基本タイプに分類されます。[ 6 ]器官は、2 つ以上の異なる組織タイプが機能的にグループ化されて形成されます。[ 3 ]ほとんどの動物は一般的に 4 つの組織タイプを含んでいると考えられますが、これらの組織の発現は生物の種類によって異なる場合があります。たとえば、特定の組織タイプを構成する細胞の起源は、動物の分類によって発生的に異なる場合があります。組織は二胚葉動物で初めて出現しましたが、現代の形態は三胚葉動物でのみ出現しました。
すべての動物の上皮は、外胚葉と内胚葉(または海綿動物ではそれらの前駆細胞)に由来し、中胚葉からのわずかな寄与によって血管系を構成する特殊な上皮である内皮が形成される。一方、真の上皮組織は、タイトジャンクションと呼ばれる閉鎖結合によって結合された単層の細胞のみで構成され、選択的透過性バリアを形成する。この組織は、皮膚、気道、消化管など、外部環境と接触するすべての生物表面を覆っている。保護、分泌、吸収の機能を持ち、基底膜によって下層の他の組織から隔てられている。
結合組織と筋肉は中胚葉由来である。神経組織は外胚葉由来である。
上皮組織は、皮膚表面、気道、軟部組織表面、生殖器、消化管内壁など、臓器表面を覆う細胞によって形成されます。上皮層を構成する細胞は、半透性の密着結合によって連結されています。そのため、この組織は外部環境と覆っている臓器との間のバリアとして機能します。この保護機能に加えて、上皮組織は分泌、排泄、吸収といった機能にも特化している場合があります。上皮組織は、微生物、損傷、体液喪失から臓器を保護するのに役立ちます。
上皮組織の機能:
上皮には多くの種類があり、その名称は多少ばらつきがあります。ほとんどの分類体系では、上皮の最上層の細胞の形状の説明と、層の数を表す語(単層上皮(細胞が1層)または重層上皮(細胞が複数層))を組み合わせています。ただし、繊毛などの他の細胞の特徴も分類体系で記述される場合があります。以下に、一般的な上皮の種類をいくつか示します。
結合組織は、細胞が非生物物質(細胞外マトリックスと呼ばれる)によって隔てられて構成されています。このマトリックスは、液体の場合もあれば、硬い場合もあります。例えば、血液のマトリックスは血漿であり、骨のマトリックスは硬いものです。結合組織は臓器に形を与え、所定の位置に保持します。血液、骨、腱、靭帯、脂肪組織、疎性結合組織は、結合組織の例です。結合組織を分類する方法の一つとして、線維性結合組織、骨格結合組織、液性結合組織の3種類に分ける方法があります。

筋細胞(筋細胞)は、体の能動的な収縮組織を形成します。筋組織は力を生み出し、運動、内臓の動き、その他の種類の運動を引き起こします。筋肉は収縮性フィラメントで構成され、平滑筋、骨格筋、心筋の3 つの主要なタイプに分けられます。平滑筋は顕微鏡で観察すると横紋がありません。ゆっくりと収縮しますが、広範囲の伸展長にわたって収縮性を維持します。イソギンチャクの触手やナマコの体壁などの器官に見られます。骨格筋は急速に収縮しますが、伸展範囲は限られています。付属肢や顎の動きに見られます。斜横筋は、他の 2 つの中間です。フィラメントが互い違いに並んでおり、これはミミズに見られるタイプの筋肉で、ゆっくりと伸展したり、急速に収縮したりできます。[ 7 ]高等動物では、横紋筋は骨に付着した束になって存在し、運動を可能にし、多くの場合、拮抗するセットとして配置されています。平滑筋は、子宮、膀胱、腸、胃、食道、呼吸器系、血管の壁に見られます。心筋は心臓にのみ存在し、心臓が収縮して血液を全身に送り出すことを可能にします。
中枢神経系と末梢神経系を構成する細胞は、神経組織(または神経細胞)に分類される。中枢神経系では、神経組織は脳と脊髄を形成する。末梢神経系では、神経組織は運動ニューロンを含む脳神経と脊髄神経を形成する。
鉱化組織とは、軟らかい基質にミネラルを取り込んだ生物組織のことである。このような組織は、植物と動物の両方に見られる。

ザビエル・ビシャは1801年までに解剖学の研究に「組織」という言葉を導入した。[ 8 ]彼は「組織が人体解剖学の中心的な要素であると最初に提唱し、臓器をそれ自体独立した実体としてではなく、しばしば異質な組織の集合体として考えた」[ 9 ] 。ビシャは顕微鏡を使わずに研究を行ったが、人体の臓器を構成する21種類の基本組織を区別した[ 10 ]。この数は後に他の著者によって減らされた。
2013年、de Bonoらの研究により、 機能的組織単位(FTU)の概念が導入されました。これは、細胞維持と超細胞組織(すなわち、アーキテクチャ)の両方の長距離および短距離(すなわち、局所的)コミュニケーション制約を満たす空間的組織領域の生物物理学的定義です。[ 11 ] FTUは、管を中心とする円筒形の拡散性実質フィールドで構成されています。この中心管は、体液(血液、胆汁、空気、尿超濾過液など)の長距離の流れを運びます。組織領域に作用する生物物理学的制約とタンパク質領域に作用する制約との間に類似点を見出すことは説得力があります。この類推では、FTUの中心管はタンパク質領域のペプチド骨格に似ており、周囲の拡散性カフの細胞は相互作用するアミノ酸側鎖に類似しています。
{{cite book}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク){{cite journal}}: CS1メンテナンス: DOIは2025年7月現在非アクティブです(リンク)