คริสเตอะ

คริสเตอะ(crista; ; พหูพจน์: คริสเต cristae; คนไทยบ้างอ่านว่า คริสตี) หรือชื่อในภาษาไทย สัน หรือ หงอน เป็นการพับในเยื่อหุ้มชั้นในของไมโทคอนเดรียน รากศัพท์นั้นมาจากภาษาละตินที่แปลว่ารอยพับ (crest) หรือขนนกปักหมวก (plume) เป็นสิ่งที่ทำให้เยื่อหุ้มชั้นในนี้มีลักษณะเฉพาะตัวที่เป็นรูปทรงย่น ซึ่งช่วยเพิ่มพื้นที่ผิวให้กับปฏิกิริยาเคมีที่จะดำเนินภายใน คริสเตนั้นมีส่วนช่วยในการหายใจระดับเซลล์แบบเอรอบิก เพราะไมโทคอนเดรียนนั้นจำเป็นต้องใช้ออกซิเจน บนคริสเตนั้นมีโปรตีนต่าง ๆ เกาะอยู่ เช่น เอทีพีซินเตส และไซโทโครมต่าง ๆ

ภูมิหลัง

หลังการค้นพบลักษณะธรรมชาติของไมโทคอนเดรียที่มีเยื่อหุ้มสองชั้น งานวิจัยในยุคแรก ๆ ที่เสนออูลตราสตรักเจอร์ของไมโทคอนเดรียได้เสนอแบบจำลองต่าง ๆ ของการจัดการกับเยื่อหุ้มชั้นในของไมโทคอนเดรีย สามแบบจำลองที่มีการเสนอได้แก่:

แบบจำลองแผ่นกั้น (Baffle model) – ตามที่จอร์จ เอมิล พาลาเด (George Emil Palade) เสนอในปี 1953 ระบุว่าเยื่อหุ้มชั้นในของไมโทคอนเดรียนั้นขดม้วน (convoluted) ในรูปแบบเหมือนแผ่นกั้น (baffle-like) และมีรูเปิดที่กว้างไปสู่พื้นที่ระหว่างคริสเต (อินตรา-คริสตาล สเปส; intra-cristal space) แบบจำลองนี้เคยปรากฏในแบบเรียนส่วนใหญ่และเคยได้รับการเชื่อถือเป็นระยะเวลายาวนาน
แบบจำลองเซปตา (Septa model) – ฟริติออฟ เอส. สเจิสสตรันด์ (Fritiof S. Sjöstrand) เสนอในปี 1953 ว่าเปลือกของเยื่อหุ้มชั้นในนั้นขยายออกเหมือนผนังกั้น เซปตา (septa) (รูปพหูพจน์ของเซปตัม septum) ไปตลอดทั่วในเมตริกซ์ แยกเมตริกซ์ออกเป็นช่อง ๆ (compartments) ที่ต่างกัน
แบบจำลองคริสเตอะจังก์ชั่น (Crista junction model) – เดมส์และวีสส์ (Daems and Wisse) เสนอในปี 1966 ว่าคริสเตนั้นเชื่อมต่อกันกับเยื่อหุ้มชั้นในผ่านทางโครงสร้างท่อ (tubular structures) ซึ่งมีเส้นผ่าศูนย์กลางที่ค่อนข้างเล็ก เรียกว่า คริสเตอะจังก์ชั่น (crista junctions; CJs) โครงสร้างเหล่าต่อมาได้ถูกค้นพบใหม่ในปี 2008 ผ่านทอมอกราฟของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน (EM tomography) นำไปสู่การยอมรับแบบจำลองนี้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบัน

งานวิจัยล่าสุดในปี 2019 พบว่าแถวของไดเมอร์เอทีพีซินเตส (ATP synthase dimers) (ชื่อเดิมที่เรียกกันคืออนุภาคปฐม; "elementary particles" หรือออกซีโซม; "oxysomes") ก่อตัวขึ้นบนคริสเต ไดเมอร์เหล่านี้ทำให้เยื่อหุ้มชั้นในของไมโทคอนเดรียเกิดการโค้งงอ อันอาจเป็นขั้นแรกของการเกิดคริสเตในไมโทคอนเดรีย

คริสเตอะสามารถแบ่งออกเป็นชนิดตามรูปทรง ได้แก่แบบลาเมลลาร์ (lamellar), แบบท่อ (tubular) และแบบเวซิคิวลาร์ (vesicular) ลักษณะที่ต่างกันนี้ปรากฏในเซลล์ชนิดต่าง ๆ กัน ยังคงเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ว่าลักษณะต่าง ๆ นั้นเกิดจากวิถี (pathways) ที่ต่างกันหรือไม่

อ้างอิง

การหายใจระดับเซลล์
ชีววิทยาเยื่อหุ้ม
ชีววิทยาของเซลล์