エネルギー生産(細胞呼吸):
* 糖分解: グルコースのピルビン酸への分解は、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): ピルビン酸はミトコンドリアに入り、さらに分解され、電子キャリア(NADHおよびFADH2)を生成します。
* 電子輸送チェーン: 電子キャリアは、内側のミトコンドリア膜に埋め込まれたタンパク質の鎖に電子を供給します。このプロセスはエネルギーを放出し、膜全体にプロトン(H+)をポンピングするために使用され、プロトン勾配が生成されます。
* ATP合成: プロトン勾配に保存されているポテンシャルエネルギーは、ATPシンターゼによって使用され、細胞の主要なエネルギー通貨であるATPを生成します。
その他の重要な関数:
* 細胞死の調節: ミトコンドリアは、プログラムされた細胞死(アポトーシス)に重要な役割を果たします。彼らは、細胞の解体プロセスを開始するシグナル伝達分子を放出します。
* カルシウムシグナル伝達: それらは、筋肉の収縮や神経衝撃を含むさまざまな細胞プロセスに不可欠なカルシウムイオンを保存および放出します。
* ステロイドホルモン合成: 特に副腎の一部のミトコンドリアは、テストステロンやエストロゲンなどのステロイドホルモンの合成に関与しています。
* 熱生成: 一部の動物では、ミトコンドリアは体温を維持するために熱を生成します。
ミトコンドリアのユニークな機能:
* 二重膜: それらには2つの膜があります - 外膜と内膜。内膜はクリスタに折り畳まれ、エネルギー生産のために表面積が増加します。
* 独自のDNA: ミトコンドリアには、細胞の核DNAとは異なる独自の円形DNA分子があります。これは、細菌からの進化的起源を示唆しています。
* 自己複製: ミトコンドリアは、細胞周期とは無関係に自分自身を複製することができます。
要約すると、ミトコンドリアはエネルギーを提供し、細胞死を調節し、カルシウムシグナル伝達に関与し、他の重要な細胞プロセスに貢献する重要なオルガネラです。それらは、動物細胞の生存と適切な機能に不可欠です。