ミトコンドリアの特徴

人体は細胞と呼ばれる何兆もの小さな生きている単位でできています。 各細胞は肉眼では見えませんが、それらはすべて、体が生き残り成長するために必要なすべての機能を実行することができます。 他の役割の中でも、ミトコンドリアと呼ばれる小さな構造は、炭水化物に蓄えられたエネルギーを、細胞がそれらの多くの機能を達成するために使用できる形に変換するのに役立ちます。

ミトコンドリアは、細胞小器官と呼ばれる細胞内の構造のグループのメンバーであり、リン脂質膜によって細胞の残りの部分から分離されています。 さらに、ミトコンドリアは唯一の二重膜オルガネラです。 折りたたまれた内膜は、エネルギーの生成において重要な役割を果たします。 2つの膜の間の空間は膜間腔と呼ばれ、内膜の内側の領域はマトリックスと呼ばれます。

ミトコンドリアの他の2つのユニークな特徴は、核に見られる線状DNAから完全に分離された環状ゲノムと、周囲の細胞から独立して分裂する能力です。 核染色体は両方の親から等しく受け継がれますが、ミトコンドリアDNAは母親からのみ受け継がれます。 細胞がより多くのエネルギーを必要とするとき、それは単にそのミトコンドリアに分裂するように合図することができます。 言い換えれば、これらの細胞小器官は心臓や他の筋肉などのエネルギーを大量に消費する組織で多く見られ、皮膚細胞やニューロンでは見られないことが予想されます。

ミトコンドリアは、尿素回路の最初の数ステップなど、いくつかの酵素経路をホストしていますが、最も重要なのはクエン酸回路またはクレブス回路です。 この経路の酵素はミトコンドリアマトリックスに見られ、ピルビン酸を細胞質から二酸化炭素分子に変換するために順番に機能します。 高エネルギー電子は、炭素鎖から電子伝達系、つまり内膜に埋め込まれたタンパク質複合体のグループにシャトルされます。 これらの複合体は、電子を使用して水素原子を膜間腔に押し込みます。 原子がマトリックスに拡散して戻ると、細胞エネルギーはアデノシン三リン酸（ATP）の形で生成されます。

膜間腔には、シトクロムcと呼ばれる重要な化合物があります。 細胞成分が損傷した場合、または細胞が特定の環境信号を受信した場合、ミトコンドリアはシトクロムcを細胞質に放出します。 このイベントは酵素活性の急流を開始し、最終的には細胞全体のプログラムされた整然とした解体につながります。 この経路はアポトーシスと呼ばれ、一般的に生物にとって悪いことではありません。 それは、もはや必要とされていないか、古くなりすぎてリサイクルされる必要がある細胞や組織を取り除く便利な方法を生物に提供します。