Histology · 1.2
細胞・細胞小器官・核:膜性細胞小器官
Cytology — Membranous organelles
🧠 膜性細胞小器官organelles細胞小器官(organelles)organelles(細胞小器官)は「タンパク質工場factories工場(factories)factories(工場)ライン」として一直線につながっていると覚える。 粗面小胞体rough endoplasmic reticulum (rER)粗面小胞体(rough endoplasmic reticulum (rER))rough endoplasmic reticulum (rER)(粗面小胞体)で合成→ゴルジ体Golgi apparatusゴルジ体(Golgi apparatus)Golgi apparatus(ゴルジ体)で加工・仕分け→分泌顆粒secretory granules分泌顆粒(secretory granules)secretory granules(分泌顆粒)として放出、という流れ(分泌経路secretory pathway分泌経路(secretory pathway)secretory pathway(分泌経路), secretory pathway)が幹。滑面小胞体smooth endoplasmic reticulum (sER)滑面小胞体(smooth endoplasmic reticulum (sER))smooth endoplasmic reticulum (sER)(滑面小胞体)・ミトコンドリア・リソソーム・ペルオキシソームperoxisomeペルオキシソーム(peroxisome)peroxisome(ペルオキシソーム)はこの主要ラインに付随する専門部hilum門部(hilum)hilum(門部)署(脂質合成・エネルギー産生energy productionエネルギー産生(energy production)energy production(エネルギー産生)・分解・解毒)として位置づける。
小胞体
| 粗面小胞体rough endoplasmic reticulum (rER)粗面小胞体(rough endoplasmic reticulum (rER))rough endoplasmic reticulum (rER)(粗面小胞体) | 滑面小胞体smooth endoplasmic reticulum (sER)滑面小胞体(smooth endoplasmic reticulum (sER))smooth endoplasmic reticulum (sER)(滑面小胞体) | |
|---|---|---|
| 表面 | リボソームが付着(ザラザラ=粗面) | リボソームなし(滑らか) |
| 主な機能 | 分泌タンパク質・膜タンパク質membrane proteins膜タンパク質(membrane proteins)membrane proteins(膜タンパク質)の合成 | 脂質・ステロイドホルモンsteroid hormoneステロイドホルモン(steroid hormone)steroid hormone(ステロイドホルモン)の合成、解毒、Ca²⁺貯蔵 |
| 染色性 | 好塩基性— リボソームのRNAによる(00-2-staining) | 好酸性寄り、H&Eでは目立たない |
| 発達が顕著な細胞 | 線維芽細胞(03-1-cells)、漿液性腺細胞(02-5-glands)、形質細胞 | 副腎皮質細胞、肝細胞、平滑筋細胞smooth muscle cells平滑筋細胞(smooth muscle cells)smooth muscle cells(平滑筋細胞) |
⭐ 「好塩基性の強い細胞質=rERが豊富=タンパク質分泌が盛ん」という対応は、H&E標本の色調から細胞の機能を推測する最頻出パターン。線維芽細胞の活動型(03-1-cells)や漿液性腺房細胞acinar cell腺房細胞(acinar cell)acinar cell(腺房細胞)(02-5-glands)を見分ける際の手がかりになる。
ゴルジ体
扁平な膜性の嚢cisternae嚢(cisternae)cisternae(嚢)が重なった構造で、rERで合成されたタンパク質を受け取り、修飾(糖鎖付加glycosylation糖鎖付加(glycosylation)glycosylation(糖鎖付加)など)・選別・濃縮したのち、分泌顆粒secretory granules分泌顆粒(secretory granules)secretory granules(分泌顆粒)として細胞外への放出経路(分泌経路secretory pathway分泌経路(secretory pathway)secretory pathway(分泌経路), secretory pathway)に送り出す。
flowchart TD
A["核でmRNA合成"]
A --> B["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='rER'>粗面小胞体</span>でタンパク質合成"]
B --> C["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='Golgi apparatus'>ゴルジ体</span>で修飾・選別・濃縮"]
C --> D["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='secretory granules'>分泌顆粒</span>として細胞質内に貯留"]
D --> E["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='exocytosis'>開口分泌</span>で細胞外へ放出"]
ミトコンドリア
二重膜構造をもち、内膜がクリステcristaeクリステ(cristae)cristae(クリステ)と呼ばれるひだを形成することで表面積を増やし、酸化的リン酸化oxidative phosphorylation酸化的リン酸化(oxidative phosphorylation)oxidative phosphorylation(酸化的リン酸化)によるATP産生を行う「細胞のエネルギー産生energy productionエネルギー産生(energy production)energy production(エネルギー産生)工場factories工場(factories)factories(工場)」。エネルギー需要の高い細胞(心筋細胞cardiomyocyte (cardiac myocyte)心筋細胞(cardiomyocyte (cardiac myocyte))cardiomyocyte (cardiac myocyte)(心筋細胞)、腎尿細管上皮renal tubular epithelium尿細管上皮(renal tubular epithelium)renal tubular epithelium(尿細管上皮)の基底陥入basal infoldings基底陥入(basal infoldings)basal infoldings(基底陥入)部、精子の中片部など)ほどミトコンドリアが密に配列する。
💡 ミトコンドリアが独自のDNA・リボソームをもち、二重膜構造であることは、太古の好気性細菌が真核細胞eukaryote真核細胞(eukaryote)eukaryote(真核細胞)の祖先に取り込まれて共生endosymbiosis共生(endosymbiosis)endosymbiosis(共生)した「細胞内共生説endosymbiotic theory細胞内共生説(endosymbiotic theory)endosymbiotic theory(細胞内共生説)」の根拠——この由来を知っておくと、なぜミトコンドリアだけが細胞小器官organelles細胞小器官(organelles)organelles(細胞小器官)の中で自己増殖・独自遺伝情報をもつのか説明がつく。
リソソームとペルオキシソーム
| リソソーム | ペルオキシソームperoxisomeペルオキシソーム(peroxisome)peroxisome(ペルオキシソーム) | |
|---|---|---|
| 由来 | ゴルジ体Golgi apparatusゴルジ体(Golgi apparatus)Golgi apparatus(ゴルジ体)から出芽 | 自己複製(小胞体由来の膜+細胞質からのタンパク質取り込み) |
| 含有酵素 | 酸性加水分解酵素acid hydrolases酸性加水分解酵素(acid hydrolases)acid hydrolases(酸性加水分解酵素):多種類 | カタラーゼ、酸化酵素 |
| 主な機能 | 細胞内消化:貪食物・老廃細胞小器官organelles細胞小器官(organelles)organelles(細胞小器官)の分解(オートファジー) | 長鎖脂肪酸long-chain fatty acid長鎖脂肪酸(long-chain fatty acid)long-chain fatty acid(長鎖脂肪酸)のβ酸化beta-oxidationβ酸化(beta-oxidation)beta-oxidation(β酸化)、過酸化水素hydrogen peroxide過酸化水素(hydrogen peroxide)hydrogen peroxide(過酸化水素)(H₂O₂)の分解・解毒 |
| 関連する細胞 | マクロファージ(03-1-cells)、好中球など貪食細胞phagocytes貪食細胞(phagocytes)phagocytes(貪食細胞) | 肝細胞、腎尿細管上皮renal tubular epithelium尿細管上皮(renal tubular epithelium)renal tubular epithelium(尿細管上皮)など代謝・解毒が盛んな細胞 |
まとめ
- 粗面小胞体rough endoplasmic reticulum (rER)粗面小胞体(rough endoplasmic reticulum (rER))rough endoplasmic reticulum (rER)(粗面小胞体)はタンパク質合成、滑面小胞体smooth endoplasmic reticulum (sER)滑面小胞体(smooth endoplasmic reticulum (sER))smooth endoplasmic reticulum (sER)(滑面小胞体)は脂質合成・解毒・Ca²⁺貯蔵を担う。
- ゴルジ体Golgi apparatusゴルジ体(Golgi apparatus)Golgi apparatus(ゴルジ体)はrER由来のタンパク質を修飾・選別し、分泌顆粒secretory granules分泌顆粒(secretory granules)secretory granules(分泌顆粒)として分泌経路secretory pathway分泌経路(secretory pathway)secretory pathway(分泌経路)に送り出す。
- ミトコンドリアはクリステcristaeクリステ(cristae)cristae(クリステ)をもつ二重膜構造でATP産生を担い、内部共生endosymbiosis共生(endosymbiosis)endosymbiosis(共生)に由来する独自のDNAをもつ。
- リソソームは酸性加水分解酵素acid hydrolases酸性加水分解酵素(acid hydrolases)acid hydrolases(酸性加水分解酵素)による細胞内消化、ペルオキシソームperoxisomeペルオキシソーム(peroxisome)peroxisome(ペルオキシソーム)は脂肪酸酸化fatty acid oxidation脂肪酸酸化(fatty acid oxidation)fatty acid oxidation(脂肪酸酸化)と過酸化水素hydrogen peroxide過酸化水素(hydrogen peroxide)hydrogen peroxide(過酸化水素)の解毒を担う。