原形質

原形質（/ ˈ p r oʊ t ə ˌ p l æ z əm / ; [ ^{1] [2]} 複数形は protoplasms）^[3]は、細胞膜に囲まれた部分です。イオン、単糖類、アミノ酸 などの小分子と、タンパク質、多糖類、脂質などの高分子の混合物です。

いくつかの定義では、これは細胞質の一般的な用語であるが（例えば、モール、1846）^[4] 、他の定義では、核質も含まれる（例えば、ストラスブルガー、1882）。シャープ（1921）は、「古い用法によれば、原形質（細胞壁を除いた細胞全体）の核外部分は「原形質」と呼ばれていたが、核も原形質、つまりより広い意味での生体物質から構成されている。現在のコンセンサスは、ストラスブルガー（1882）の用語である細胞質（ケーリカー（1863）による造語で、もともとは原形質の同義語）と核質（ファン・ベネデン（1875）による造語、またはフレミング（1878）による核質）を使用することで、この曖昧さを回避することである。」としている。 ^{[5] [6] [7] [8] [9]}ストラスブルガーの細胞質定義ではプラスチド（クロマトプラズム）は除外されていた。

核と同様に、液胞を原形質の概念に含めるかどうかは議論の余地がある。^[10]

「原形質」以外にも、細胞の内容物を表すために、時代とともに多くの関連用語や区別が使われるようになった。それらは以下の通りである。^{[11] [12]}

• ウルシュライム（オーケン、1802年、1809年） ^{[13] [14]}
• プロトプラズマ(プルキンエ、1840 年、フォン・モール、1846 年)、^{[15] [16]}
• Primordialschlauch (原始卵形嚢、フォン・モール、1846)、^[16]
• サルコデ（デュジャルダン、1835、1841） ^{[17] [18]}
• 細胞質(ケルリカー、1863)、 ^[19]
• ハウトシヒト/ケルナーシヒト(エクトプラズム/エンドプラズム、プリングスハイム、1854 年; ホフマイスター、1867 年)、^{[20] [21]}
• Grundsubstanz (地上物質、Cienkowski、1863)、^[22]
• メタプラズム/プロトプラズム (Hanstein、1868)、^[20]
• デウトプラズム/プロトプラズム (ファン ベネデン、1870)、^[23]
• バイオプラズム（ビール、1872）^[24]
• パラプラズム/プロトプラズム（クッファー、1875）^[25]
• 繊維間物質理論 (Velten、1876) ^[26]
• ヒアロプラズマ(Pfeffer、1877)、 ^[27]
• プロトプラスト(Hanstein、1880)、 ^[28]
• エンチレンマ/ヒアロプラズマ(Hanstein、1880)、^[29]
• KleinkörperchenまたはMikrosomen (小体またはミクロソーム、Hanstein、1882)、^[20]
• パラミトム（フレミング、1882）^[30]
• イディオプラズマ(Nageli、1884)、 ^[12]
• Zwischensubstanz (肺胞間物質、Bütschli、1892)、^[31]
• グランドプラズマ(グランドプラズマ、シュット、1895)、^[32]
• エルガストプラズマ(ガルニエ、1897)、 ^[12]
• 顕現形質/隠形質（セイフリッツ、1931）^[33]
• 細胞質マトリックス（マンソン、1899年；細胞質マトリックス、バーグマン、1956年）^{[34] [35]}
• Protoplasma- oder Zelleinschlüsse (原形質または細胞の封入体、Szymonowicz、1901)、^{[36] [37]}
• キノプラズム/トロフォプラズム (Strasburger et al., 1912)、^[20]
• 細胞質（Lardy, 1965）。^[38]

「原形質」という言葉は、ギリシャ語の「最初の」を意味するプロトスと「形成されたもの」を意味するプラズマに由来し、もともとは宗教的な文脈で使用されていました。^{[39] 1839年に}JEプルキンエによって動物の胚の材料として使われました。 ^{[15] [40]}その後、1846年にフーゴ・フォン・モールは、植物細胞内の「強靭で、ぬるぬるした、粒状の、半流動性の」物質を指すためにこの用語（Primordialschlauch 、「原始的卵形嚢」とも呼ばれる）を再定義し、これを細胞壁や液胞内の細胞液（ツェルザフト）と区別しました。^{[16] [41] [42]}マックス・シュルツェは1861年に「原形質説」を提唱し、すべての生物細胞は原形質と呼ばれる生物物質でできていると主張しました。^[43]トーマス・ハクスリー（1869）は後にこれを「生命の物理的基礎」と呼び、生命の性質はこの物質内の分子の分布から生じると考えた。^[44]原形質は「認識論的なもの」となった。^[45]しかし、その構成は謎に包まれており、それがどのような物質であるかについては多くの論争があった。^[46]

1872年、ビールはハクスリーの唯物論と対比するために、生気論的な用語「バイオプラズム」を作り出した。 ^{[24] [47]} 1880年、ハンシュタイン（1880）は細胞壁を除いた細胞全体を指すためにプロトプラストという用語を提案した。 ^{[48] [49]}ユリウス・フォン・ザックス（1882）などの著者は、細胞の代わりにその名前を好んだ。^[50]

1965年にラーディは「細胞質」という用語を導入し、後に細胞内の液体を指すように再定義されました。^[38]

ハクスリーが執筆した頃には、生命の基本単位は細胞か原形質かという長年の論争はほぼ決着していた。1860年代後半までに、この論争は原形質を支持する方向にほぼ決着した。細胞は原形質、つまり生命の基本的かつ普遍的な物質の容器だった。ハクスリーの主な貢献は、原形質が生命の生気論と相容れないものであることを証明したことだ。^[51]実験室で人工の「原形質」を作り、生命の起源を調査する試みは成功しなかった。 ^[52]

真核生物の原形質は、単に「細胞質」と呼ばれる基質物質と細胞核と呼ばれる構造体に分けられるという考え方は、電子顕微鏡の発達以前の細胞構造に関するより原始的な知識を反映しており、当時は細胞質は均質な液体であり、ほとんどの細胞内区画の存在や、細胞がどのように形状を維持するかは不明でした。^{[53]今日では、細胞の内容物は構造的に非常に複雑で、複数の}細胞小器官、細胞骨格、生体分子凝縮物を含んでいることがわかっています。原形質という言葉は、主に細胞質と核の2つの部分に分かれています。

原形質は物理的には半透明、顆粒状、粘性、半流動性、または粘稠性である。その中で、様々な形状およびサイズの顆粒が溶液中に浮遊している。原形質は、より液体に近いゾル状態およびより固体に近いゲル状態（ゼリー状）の2つの交換可能な状態で存在する場合がある。ゾル状態では構成分子が自由に動き回ることができるが、ゲル状態では構成分子が密集して配置されている。原形質は 加熱されると不透明になる。また、加熱により凝固する。原形質は細胞内のあらゆる場所に存在する。^[43]真核生物では、細胞核を取り囲む原形質の部分は細胞質、核内の部分は核質として知られている。原核生物では、細胞膜内の物質は細菌の細胞質であり、グラム陰性細菌では、細胞膜の外側で外膜の内側の領域はペリプラズムである。^[4]

さまざまな細胞の原形質には、炭素、水素、酸素、リン、硫黄、カルシウムなど、約30種類の元素が含まれていることが確認されています。これらの元素は、水（65～80％）、炭水化物、イオン、タンパク質、脂質、核酸（DNAとRNA）、脂肪酸、グリセロール、ヌクレオチド、ヌクレオシド、ミネラルなどの化合物を形成します。これらの元素は、原形質の一部である限り生きています。独立して生命機能を果たすことはできません。原形質の組成は一定ではなく、継続的に変化しています。^[43]

原形質の機能は次のとおりです。

1. あらゆる生命機能が発生する場所を提供する
2. 細胞は原形質の特性により、温度、光、化学物質、重力、刺し傷、電気ショックなどのさまざまな刺激に反応します。
3. サイクローシス（原形質の流れ運動はサイクローシスとして知られています。これは細胞内の様々な物質の均一な分布に役立ちます。）^[43]

• 化学進化
• 膜
• シンプラスト

• 「原形質」 ブリタニカ百科事典（第11版）。1911年。