細胞小器官のうちATPを合成するのはどれか。

解説

ミトコンドリアは、細胞呼吸の中心的な役割を担い、糖や脂肪酸を分解して得られたエネルギーを用いて、電子伝達系と酸化的リン酸化を通じて大量のATPを合成します。これは細胞が活動するための主要なエネルギー源となります。

選択肢ごとの解説

• 1. 小胞体はタンパク質の合成や脂質の代謝、カルシウムイオンの貯蔵に関与しますが、ATPの主要な合成場所ではありません。正しくは：小胞体はタンパク質合成や脂質代謝、カルシウムイオンの貯蔵に関わります。選びやすい理由：細胞内の重要な機能を持つため、エネルギー代謝にも関与すると誤解されがちです。混同注意：他の代謝経路と混同されることがあります。
• 2. 中心小体は細胞分裂時に紡錘体を形成する役割を持ちますが、ATP合成には直接関与しません。正しくは：中心小体は細胞分裂時の紡錘体形成に関わります。選びやすい理由：細胞の構造や機能の一部であるため、何らかの代謝機能があると考えるかもしれませんが、エネルギー産生は主な役割ではありません。混同注意：細胞骨格や細胞分裂に関わる構造と混同されることがあります。
• 3. ゴルジ装置は小胞体で合成されたタンパク質や脂質を修飾、選別、輸送する役割を担いますが、ATPの直接的な合成は行いません。正しくは：ゴルジ装置はタンパク質や脂質の修飾、選別、輸送に関わります。選びやすい理由：物質の輸送や加工に関わるため、エネルギー代謝と関連があるように感じるかもしれませんが、直接のATP産生機能はありません。混同注意：分泌や膜の形成に関わる機能と混同されることがあります。
• 4. リソソームは細胞内の不要物や異物を分解する役割を持つ細胞小器官であり、ATP合成とは異なります。正しくは：リソソームは細胞内の不要物や異物の分解に関わります。選びやすい理由：細胞の代謝に関わるため、エネルギー産生の一部と捉えてしまうかもしれませんが、その機能は分解に特化しています。混同注意：細胞内消化やオートファジーの機能と混同されることがあります。
• 5. 正解。ミトコンドリアは細胞の呼吸を行い、ATP（アデノシン三リン酸）を効率的に合成する「細胞の発電所」として知られています。特に、電子伝達系と酸化的リン酸化によって大量のATPが作られます。

国試ポイント

細胞小器官のそれぞれの機能について、特にエネルギー代謝に関わる器官の役割を正確に理解しているかどうかが問われる問題です。各細胞小器官がどのような主要な役割を担っているかを区別できる知識が必要です。

混同注意

細胞小器官はそれぞれ異なる機能を持つため、ATP合成だけでなく、タンパク質合成（リボソーム、小胞体）、物質輸送（ゴルジ装置）、分解（リソソーム）などの機能が混同されやすいです。

次に同じ論点が出たら

今後同様の論点が出た場合、主要な細胞小器官（核、リボソーム、小胞体、ゴルジ装置、ミトコンドリア、リソソーム、ペルオキシソーム、中心小体など）のそれぞれの主要な機能、特に病態との関連性や、特定の物質の合成・分解経路における役割について問われる可能性があります。また、ATPの他の合成経路（例：解糖系）についても注意が必要です。

関連知識

細胞内のエネルギー代謝経路（解糖系、クエン酸回路、電子伝達系）、それぞれの経路がATP産生にどのように関与するか、細胞小器官の構造と機能の関連性。