ミトコンドリア:セルのパワーハウス
ミトコンドリアは、ほぼすべての真核細胞(核を持つ細胞)に見られる必須オルガネラです。それらは、細胞呼吸における主要な機能により、しばしば「細胞の電力ハウス」と呼ばれます。
構造:
ミトコンドリアは、ユニークな二重膜構造を持つ複雑なオルガネラです。
* 外膜: オルガネラ全体を囲む滑らかな外膜。小分子に透過性があります。
* 膜間空間: 外膜と内膜の間の狭い空間。
* 内膜: 高度に折り畳まれ、複雑な、表面積を増加させるクリステが形成されます。ほとんどの分子にとって不浸透性であり、特定の輸送タンパク質が必要です。
* マトリックス: 酵素、リボソーム、およびDNAを含む内膜内の流体で満たされた空間。
その他の重要な構造:
* リボソーム: ミトコンドリア内のタンパク質合成に関与する細胞質リボソームよりも小さい。
* ミトコンドリアDNA(mtDNA): いくつかのミトコンドリアタンパク質をコードする円形DNA分子。
関数:
1。細胞呼吸とATP生産:
* 糖分解: グルコースのピルビン酸の分解は、細胞質で発生します。
* クレブスサイクル(クエン酸サイクル): ピルビン酸の酸化、電子キャリア(NADHおよびFADH2)の産生。これはミトコンドリアマトリックスで発生します。
* 電子輸送チェーン: 電子キャリアは電子を寄付し、内膜を横切って陽子を駆り立てます。これにより、ATP合成を動かすプロトン勾配が生成されます。
* 酸化リン酸化: 電子輸送鎖によって確立されたプロトン勾配を使用したATP生産のプロセス。これがミトコンドリアの主要な機能です。
2。その他の機能:
* カルシウムシグナル伝達: ミトコンドリアは、さまざまな細胞プロセスにとって重要である細胞内のカルシウムレベルを調節します。
* アポトーシス(プログラム細胞死): 制御された細胞死プロセスであるアポトーシスを開始するミトコンドリア放出シグナル伝達分子。
* 熱生成: ミトコンドリアは、熱発生のために茶色の脂肪組織では特に重要である脱共役タンパク質によって熱を生成します。
* アミノ酸代謝: ミトコンドリアは、アミノ酸の故障と合成に役割を果たします。
* ステロイド合成: ミトコンドリアは、ホルモンなどのステロイドの合成に関与しています。
ユニークな機能:
* 半自動: ミトコンドリアには独自のDNAとリボソームがあり、独自のタンパク質の一部を産生することができます。
* 母体の相続: ミトコンドリアは母体に継承されています。つまり、母親から子孫に卵細胞を介して渡されます。
* 高エネルギー需要: 筋肉細胞やニューロンなどのエネルギー要件が高い細胞には、多数のミトコンドリアが含まれています。
結論として、ミトコンドリアは生涯に不可欠であり、細胞プロセスに必要なエネルギーを提供します。それらのユニークな構造と機能は、それらを真核細胞内の魅力的で重要なオルガネラにします。