【細胞】細胞内小器官の構造と機能

2章 人体構造・機能論

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🔰 この記事について

この記事では、
細胞内に存在する「細胞内小器官」について、
図解を用いてわかりやすく解説しています。

ミトコンドリア小胞体ゴルジ体など、
国家試験や定期試験で頻出の
細胞内小器官について、
それぞれの構造と役割を
コンパクトに整理しました。

短時間で復習しやすいよう、
重要ポイントを中心にまとめています。

※ 5択クイズ は別記事に掲載しています。

🖊️ この記事で学べる内容

以下の細胞内小器官の構造・機能について、
重要ポイントをまとめています。

  • ミトコンドリア
  • 小胞体(滑面小胞体・粗面小胞体)
  • ゴルジ体
  • リソソーム
  • 中心体
  • ペルオキシソーム

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▶️ 核とDNA・RNA・遺伝情報

🩺 学習の進め方

本シリーズは
「5択クイズ編」+「要点解説編」 の2本立てです。

📌 おすすめの学習ステップ

  • まず クイズ で理解度チェック
  • 本記事で知識を整理
  • もう一度クイズに挑戦して知識を定着

🎯 こんな人におすすめ

  • 試験前に効率よく復習したい方
  • 重要ポイントを短時間で整理したい方
  • クイズに挑戦する前に基礎を固めたい方
  • 授業資料として活用できる内容を探している講師の方

🔍 細胞内小器官の構造と機能

  • 細胞質には、さまざまな機能をもつ
    細胞内小器官が存在します。
  • それぞれが特定の役割を担い、
    細胞の働きを支えています。

重要ポイントだけ復習したい方はこちら👇

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▶︎ ミトコンドリア
▶︎ 小胞体
▶︎ ゴルジ体
▶︎ その他の細胞内小器官

ミトコンドリア

  • ミトコンドリアは、
    ATP(細胞のエネルギー)を産生する
    細胞内小器官です。
  • 細胞呼吸の中心となる小器官であり、
    エネルギー代謝に重要な役割を果たしています。
  • ミトコンドリアは、
    外膜内膜からなる
    二重膜構造をもっています。
  • 外膜:ミトコンドリア全体を包む膜
  • 内膜:内側へ折れ込んだ構造(クリステ
       を形成する
  • マトリクス:内膜の内側の空間
  • クリステには、
    ATP産生に関与する酵素が存在しています。
ミトコンドリアの構造図。外膜・内膜・クリステ・マトリクスを示し、内部に環状DNA(ミトコンドリアDNA)が存在する様子を図解している。
図1:ミトコンドリアの構造
ミトコンドリアは外膜と内膜からなる二重膜構造をもち、
内部にはマトリクスが存在する。
ATP産生を行うほか、
独自の環状DNA(ミトコンドリアDNA)をもつ。
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  • ミトコンドリアは、
    細胞内小器官の中で唯一、
    独自のDNA(ミトコンドリアDNA)をもつ
    ことで知られています。
  • ミトコンドリアDNAは環状構造をしており、
    細菌に似た特徴をもっています。
  • また、ミトコンドリアDNAは
    母親からのみ受け継がれるため、
    「母系遺伝」を示します。
講師<br>(管理人)
講師
(管理人)

精子のミトコンドリアは、受精後
分解・除去されてしまうので、
通常は子へ受け継がれません。

小胞体

  • 小胞体は、
    脂質二重膜からなる膜構造をもち、
    細胞内で物質の合成や輸送に関与する
    細胞内小器官です。
  • 小胞体は、次の2種類に分類されます。
  • 粗面小胞体(RER):
    表面にリボソームが付着している
  • 滑面小胞体(SER):
    リボソームが付着していない
小胞体の構造図。リボソームが付着した粗面小胞体と、リボソームをもたない滑面小胞体を示している。粗面小胞体は核膜と連続している。
図2:小胞体の構造
小胞体は脂質二重膜からなる膜構造であり、
リボソームが付着した粗面小胞体と、
付着していない滑面小胞体に分けられる。
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粗面小胞体

  • 粗面小胞体では、
    表面に付着したリボソームによって
    タンパク質の合成が行われます。
  • 合成されたタンパク質は、
    小胞体内へ取り込まれた後、
    ゴルジ体へ輸送されます。

※リボソームの機能については
▶️ 遺伝情報のしくみ|翻訳 を参照。

滑面小胞体

  • 表面にリボソームをもたず、
    主に次の働きを担います。
  • 脂質の合成
  • Ca²⁺の貯蔵
講師<br>(管理人)
講師
(管理人)

特に、筋細胞では、
滑面小胞体が発達した「筋小胞体」が
Ca²⁺の貯蔵・放出を行います。

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ゴルジ体(ゴルジ装置)

  • ゴルジ体は、
    小胞体で合成されたタンパク質
    加工・仕分けする細胞内小器官です。
  • 小胞体から運ばれてきたタンパク質は、
    ゴルジ体内で濃縮され、
    糖鎖の付加などの修飾を受けます。
  • 修飾されたタンパク質は、
    小胞(分泌顆粒として切り出され、
    細胞内の他の部位や
    細胞外へ輸送されます。
ゴルジ体の構造と機能の模式図。小胞体で合成されたタンパク質がゴルジ体で修飾され、分泌顆粒として細胞外へ輸送される流れを示している。
図3:ゴルジ体の構造と機能
ゴルジ体では、
小胞体から運ばれてきたタンパク質の修飾や仕分けが行われる。
修飾されたタンパク質は、
分泌顆粒として細胞内外へ輸送される。
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講師<br>(管理人)
講師
(管理人)

ゴルジ体は、
タンパク質分泌が盛んな細胞
で発達しています。

特に、
膵臓外分泌細胞形質細胞
でよく発達しています。

その他の細胞内小器官

  • ミトコンドリアや小胞体、
    ゴルジ体以外にも、
    細胞内にはさまざまな役割をもつ
    細胞内小器官が存在します。
  • 代表的なものとして、
    以下が挙げられます。

リソソーム

  • リソソームは、
    細胞内に取り込まれた物質や、
    不要になった細胞内成分を分解する
    細胞内小器官です。
  • 内部には
    加水分解酵素が豊富に含まれており、
    細胞内の「ごみ処理」を担います。

中心体

  • 中心体は、
    細胞分裂の際に働く構造です。
  • 紡錘糸の形成に関与し、
    染色体が正確に分配されるように働きます。
  • 細胞分裂に重要な役割をもつ
    細胞内小器官です。
講師<br>(管理人)
講師
(管理人)

紡錘糸は、細胞分裂のときに
染色体を両側へ引っ張る

糸状の構造です。

ペルオキシソーム

  • ペルオキシソームは、
    酸化反応に関与する酵素を多く含む
    細胞内小器官です。
  • 脂肪酸の分解や、
    有害物質の解毒などに関与します。
  • また、
    過酸化水素(H₂O₂)の生成・分解にも関与し、
    細胞内の代謝や防御に重要な役割を果たします。
講師<br>(管理人)
講師
(管理人)

過酸化水素(H₂O₂)は、
細胞内の代謝で生じる
有害な物質です。

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▶︎ その他の細胞内小器官

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細胞内小器官

□ ミトコンドリア
 ・外膜・内膜からなる二重膜構造
 ・ATP(エネルギー)を産生
 ・環状DNA(ミトコンドリアDNA)をもつ
 ・母系遺伝を示す

小胞体
  【粗面小胞体】
  ・リボソームが付着
  ・タンパク質の合成を行う

  【滑面小胞体】
  ・脂質の合成
  ・Ca²⁺の貯蔵
  ・細胞によって機能が異なる

□ ゴルジ体
  ・タンパク質の濃縮・修飾を行う
  ・糖鎖の付加に関与
  ・分泌顆粒として細胞内外へ輸送

□ リソソーム
 ・細胞内物質や異物を分解
 ・加水分解酵素を含む
 ・細胞内の「ごみ処理」を担う

□ 中心体
 ・細胞分裂時に働く
 ・紡錘糸の形成に関与
 ・染色体の分配を行う

□ ペルオキシソーム
 ・酸化反応に関与
 ・脂肪酸の分解や解毒を行う
 ・過酸化水素(H₂O₂)の生成・分解に関与

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▶︎ その他の細胞内小器官

※ 記事作成には正確を期しておりますが、
 内容に誤りや改善点がございましたら、
 お知らせいただけますと幸いです。
 今後の教材作成の
 参考にさせていただきます。

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