構造:
* 二重膜: ミトコンドリアには、外膜と内膜の2つの膜があります。外膜は滑らかで、内膜はクリスタに折り畳まれ、その表面積が増加します。
* マトリックス: 内膜に囲まれた空間は、マトリックスと呼ばれます。ミトコンドリア機能に必要な酵素、DNA、リボソーム、およびその他の分子が含まれています。
* 膜間空間: 外膜と内膜の間の狭い空間は、膜間空間と呼ばれます。 ATPの生産にとって重要です。
関数:
* 細胞呼吸: ミトコンドリアは細胞呼吸の主要な部位であり、細胞がグルコースを分解し、その他の栄養素を分解してエネルギーを生成するプロセスです。このプロセスには、4つの主要なステップが含まれます。
* 糖分解: これは細胞質で発生し、グルコースをピルビン酸に分解します。
* ピルビン酸酸化: ピルビン酸はミトコンドリアに輸送され、アセチルCoAに変換されます。
* クレブスサイクル(クエン酸サイクル): アセチルCoAは、ATP、電子キャリア(NADHおよびFADH2)、および二酸化炭素を生成する一連の反応であるクレブスサイクルに入ります。
* 電子輸送チェーン: クレブスサイクルの電子キャリアは、内側のミトコンドリア膜に埋め込まれた一連のタンパク質複合体である電子輸送鎖に電子を送達します。電子が鎖を通って移動すると、マトリックスから膜間空間にプロトンを送り込むために使用されるエネルギーを放出します。これにより、ATPシンターゼによるATPの合成を駆動するプロトン勾配が作成されます。
* その他の機能:
* アポトーシス: ミトコンドリアは、プログラムされた細胞死に役割を果たします。
* カルシウムシグナル伝達: それらは、細胞内のカルシウムレベルを調節するのに役立ちます。
* 熱生成: 一部のミトコンドリアは熱を生成します。これは、特定の動物の体温を維持するために重要です。
* アミノ酸合成: 特定のアミノ酸を合成できます。
* ステロイド合成: 一部の細胞では、ミトコンドリアはステロイドホルモンを合成できます。
興味深い事実:
*ミトコンドリアには、細胞の核DNAとは別の独自のDNA(mtDNA)があります。これは、ミトコンドリアがかつて真核細胞に包まれた自由生活菌であったことを示唆しています。
*ミトコンドリアは、細胞とは独立して複製できます。これは、その機能にとって重要です。
*ミトコンドリア疾患は、ミトコンドリア機能に影響を与えるmtDNAまたは核遺伝子の変異によって引き起こされる可能性があります。これらの疾患は、さまざまな臓器や組織に影響を与える可能性があります。
本質的に、ミトコンドリアは私たちが知っているように人生に不可欠です。それらは私たちの細胞が機能するために必要なエネルギーを提供し、他のさまざまな重要な細胞プロセスで役割を果たします。