CristaeとCisternaeの違いとは?分かりやすく解説!

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クリスターとシステルナの主な違いは、クリスターがミトコンドリア内膜の折り目で、ミトコンドリアマトリックスを包んでいるのに対し、システルナはゴルジ装置と小胞体を構成する扁平な構造であることである

クリスターはミトコンドリア内膜に特徴的なしわのある形状を与え、ゴルジ装置には3~20個程度のシステナが存在する。

さらに、クリスタにはATP合成酵素や様々なチトクロムなどのタンパク質が含まれ、システナには様々な種類の酵素が含まれている。

クリスタとシステナは、異なる種類の小器官の中に存在する構造体です。

しかし、細胞内ではそれぞれ異なる構造と機能をもっている。

この記事の重要な単語

小胞体、クリスタ、小胞体、ゴルジ装置、ミトコンドリア

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クリスティとは

ミトコンドリア膜の内側にある折り畳み構造のこと。

特徴的なしわのような形をしており、表面積が大きいため化学反応が起こりやすい。

また、ATP合成酵素や多くのチトクロムなど、好気性細胞呼吸に不可欠なタンパク質が含まれている。

したがって、クリステの主な機能は、電子輸送連鎖を起こすことである

さらに、電子伝達連鎖では、NADHがNAD+とH+イオン、電子に酸化される。

FADH2は、FADとH+イオンと電子に酸化される。


これらの酸化反応に必要な酵素はすべてクリステーで行われる

最後に、これらの電子は、水素ポンプにエネルギーを放出しながら、クリステのチトクロムを移動する。

やがて、これによって電気化学的勾配が生じ、化学浸透現象が起こり、ATP合成酵素の働きによって、ADPがATPに変換される。

シスターナとは

小胞体とゴルジ体に存在する扁平な膜円盤のこと。

一般に、ゴルジ装置には3〜20個のシステナが存在する。

しかし、ゴルジ装置の大部分は6個のシステインを含んでいる。

さらに、ゴルジ体には4つのクラスが存在する。

シス、メジアル、トランス、トランスゴルジネットワーク(TGN)です。

これらのシステインには、それぞれ異なる種類の酵素が含まれている。

さらに、システナの主な機能は、タンパク質や多糖類を詰め込み、修飾することである

基本的には、シス面からゴルジ装置に入った化合物は、パッケージングが行われた後、トランス面から出ていく。

Cristae vs Cisternae:図2 システルナ

さらに、システナの機能は成熟の段階によって変化する。

一般に、未熟なシステナの主な機能は、小胞体からCOPII小胞を受け取ることである

ここで,COPII小胞は粗面小胞体からゴルジ体へ輸送されるタンパク質を被覆している.したがって、これによって新たなシステナが形成されると考えられる。

次の段階は、COPI小胞を介した糖鎖合成の材料の入れ替えの段階です。

この段階では、多糖合成と糖鎖形成の両方が起こる。

最後に、輸送タンパク質が輸送担体に移動し、システルナから分解されることで成熟期となる。

クリスタとシステナの類似性

  • クリスタとシステナは、細胞内の異なる小器官に存在する2種類の構造体です。
  • さらに、小器官の種類によって機能も異なる。

クリスタとシステナの違い

定義

ミトコンドリアでは、内膜が折り重なってできた部分的な仕切りをクリスタといい、小胞体やゴルジ体では扁平な膜円盤をシステナという。

構造的重要性

また、ミトコンドリアの内膜はクリスターによって特徴的なしわのある形をしており、ゴルジ装置には3-20個ほどのシステナがあります。

機能的意義

クリスターがATP合成酵素や様々なチトクロムなどのタンパク質を含むのに対し、システナはその内部に異なる種類の酵素を含む。

結論

簡単に説明すると、クリスターはミトコンドリアのしわくちゃな形の内膜で、ATP合成酵素や様々なチトクロムなどのタンパク質が含まれている。

一方、システナは小胞体とゴルジ体の扁平な膜円盤です。

一般にゴルジ装置には3〜20個のシステナがあり、その内部にはさまざまな種類の酵素が含まれている。

したがって、クリスターとシステルナの主な違いは、その構造と機能です。

Image Courtesy:

  1. “Blausen 0644 Mitochondria” By BruceBlaus. – コモンズウィキメディア経由の自作(CC BY 3.0)   
  2. “0314 ゴルジ体 a ja” By OpenStax – (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia
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