ミトコンドリアの主な機能の一部を以下に示します。
1。エネルギー生産: ミトコンドリアは、細胞の主要なエネルギー通貨であるアデノシン三リン酸(ATP)を生成します。細胞呼吸として知られる一連の化学反応により、ミトコンドリアはグルコースなどの有機分子をATPに変換します。
2。 citric酸サイクル(クレブサイクル): クエスサイクルとしても知られるクエン酸サイクルは、ミトコンドリア内で発生する一連の化学反応です。このサイクルは、炭水化物、脂肪、タンパク質を分解してATPを生成し、二酸化炭素を副産物として放出することにより、エネルギー生産において重要な役割を果たします。
3。酸化的リン酸化: 酸化的リン酸化は、ミトコンドリアの内膜で発生するプロセスであり、ほとんどのATP産生の原因です。酸化的リン酸化中、高エネルギー電子は一連の電子キャリアを通過し、電気化学勾配を作成します。この勾配は、ADPからのATPの合成を駆動するために使用されます。
4。反応性酸素種(ROS)の生成: ミトコンドリアは、酸化リン酸化の副産物として活性酸素種(ROS)を産生します。 ROSは、適切に調節されていないと細胞損傷を引き起こす可能性のある高反応性分子です。ただし、制御された量では、ROSは、シグナル伝達や病原体に対する防御など、さまざまな細胞プロセスに関与しています。
5。恒常性カルシウム: ミトコンドリアは、細胞内でカルシウム恒常性を維持する役割を果たします。カルシウムイオン(Ca2+)は、多数の細胞プロセスでシグナル伝達分子として作用します。ミトコンドリアはカルシウムを取り上げて保存し、細胞内の濃度と可用性を調節するのに役立ちます。
6。アポトーシス(プログラム細胞死): ミトコンドリアは、細胞死の制御プロセスであるアポトーシスの開始と実行に関与しています。特定のシグナルに応答して、ミトコンドリアは、シトクロムCやアポトーシス誘導因子(AIF)などのタンパク質をサイトゾルに放出し、アポトーシスカスケードを引き起こすことができます。
7。遺伝子発現: ミトコンドリアには、ミトコンドリアDNA(mtDNA)と呼ばれる円形DNA分子で構成される独自のゲノムがあります。細胞のDNAのほとんどは核内にありますが、mtDNAはミトコンドリア機能、特にエネルギー生産に関連する遺伝子に関与する必須遺伝子をコードします。
8。酸化還元反応: ミトコンドリアは、分子間の電子の伝達を含む酸化還元反応の主要な部位です。これらの反応は、NADHとFADH2の形で還元等量を生成し、ATPを産生するために酸化的リン酸化に使用されます。
全体として、ミトコンドリアは、真核細胞内のエネルギー生産、細胞代謝、およびシグナル伝達経路において中心的な役割を果たす重要なオルガネラです。