ミトコンドリア機能：定義、画像、完全な構造
ミトコンドリア機能：定義、画像および完全な構造 ミトコンドリアはATPエネルギーを生成する細胞小器官です。 ミトコンドリアは、Kolloicker（1850）によって昆虫の筋肉細胞から最初に分離されました。 それからリチャードアルトマン（1890）は名前を与えました バイオブラスト、名前は ミトコンドリア 20世紀初頭にベンダによって与えられ、今日使用されています。 20世紀初頭以来、ミトコンドリアについて多くの研究が行われてきました。 Michaelis and Kingbury（1912）は、ミトコンドリアで酸化還元反応が起こることを発見しました。
30年代の10年間に、ウォーバーグ、ケイリン、セントジョルギル、クレブス、レーニンガーを含む数人の生化学者がミトコンドリアの酸化還元反応のパターンを調査しました。 一方、Loohman（1931）は、ミトコンドリアの合成、輸送メカニズム、生合成、および酸化的リン酸化を調査しました。 ミトコンドリアは糸または顆粒です。 それらは細胞質にランダムに散在しているか、または横紋筋細胞などの細胞内の特定の場所を占めています。
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ミトコンドリアには、外膜と内膜の2つの膜層があります。 内膜が内側に伸び（クリステ）、内膜の表面が広くなります。 クリスタにはF1粒子があります。 F1粒子は、リン酸化の触媒として機能するATPase酵素です。 クリステの間の空間はマトリックスと呼ばれ、クレブス回路の酵素、DNAmit、およびリボソームが含まれています。
ATPの形成は、細胞質で起こる解糖から始まり、細胞質で起こるクレブ回路に続きます。 ミトコンドリアマトリックス、そして内膜で起こる酸化的リン酸化と電子伝達反応で終わります ミトコンドリア。 ミトコンドリアの反応生成物は、ATP、二酸化炭素、水です。
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ミトコンドリアとは何ですか？
神話は糸 またはスレッド、chodrionは粒状を意味します。 ミトコンドリアは、顆粒状または糸状の細胞質オルガネラです。 ミトコンドリアは、細胞の生存のためにATPの形でエネルギーを生成するために使用される細胞小器官です。 ミトコンドリアは、生物の呼吸機能が起こる場所です（Purnobasuki、2011）。
ミトコンドリア機能
さらに、ミトコンドリアは次のように機能します。
- さまざまな細胞区画でカルシウムイオンの適切な濃度を維持します。 ミトコンドリアは、カルシウムイオンの貯蔵タンクとして機能することにより、細胞がこの目標を達成するのを助けます。
- 血液の特定の部分、およびテストステロンやエストロゲンなどのホルモンの構築を助けます。
- 肝細胞のミトコンドリアには、アンモニアを解毒する酵素があります。
- プログラムされた細胞死の過程で役割を果たす。 不要な過剰な細胞は、生物の発育中に剪定されます。 このプロセスはアポトーシスとして知られています。 ミトコンドリア機能障害による異常な細胞死は、臓器機能に影響を与える可能性があります。
- 食物の形での位置エネルギーのATPへの変換、損傷した細胞の置換、心臓のポンプなどに使用されるエネルギーとしてのATPの使用。 ミトコンドリアは、筋肉、肝臓、心臓、腎臓など、体の多くの部分に見られます。これらの体の部分は、仕事をしたりエネルギーを生成したりするのに最も活発だからです。
- 酸化的代謝の部位—>細胞呼吸
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ミトコンドリアの構造
例外はありますが、ほとんどすべての真核細胞に見られる細胞質にはミトコンドリアがあります。 カオス（ペロミクサ）carolinensis. 特にミトコンドリアは細胞に豊富に存在し、活発なプロセスに関与しています。 たとえば、べん毛原生動物や哺乳類の精子では、ミトコンドリアはべん毛またはべん毛の基部に集中しています。 心筋では、ミトコンドリアが収縮する筋肉の部分を取り囲んでいます。 したがって、それらの分布に基づいて、ミトコンドリアが体内のエネルギー生産に関与していることがわかります。
ミトコンドリアの直径は約0.5〜1mから7mです。 細胞内に存在するミトコンドリアの形状と数は、特定の組織によって異なります。 ミトコンドリアは、円、桿体、繊維体のような形をしています。 しかし、一般的な構造は同じままです。 各細胞のミトコンドリアの数は、必要なエネルギーによって異なります。 骨格筋や腓腹筋などの好気性代謝機能を実行する組織は、他の組織よりもミトコンドリアが多くなっています。
ミトコンドリアには2つの膜があり、それぞれがリン脂質二重層で構成されています。 2つの膜は、異なる形態と物理的および化学的特性を持っています。 これがミトコンドリアのこれらの膜のそれぞれの機能を区別するものです。 外膜はミトコンドリア構造全体を取り囲んでいます。 内膜は液体で満たされたマトリックスを囲み、クリステと呼ばれるマトリックスにくぼみを形成します。クリステ、シングル： クリステ). これらのクリステは、内膜の表面を拡大して、外膜と内膜との間の領域、すなわち膜間腔を形成することができる。 内膜はミトコンドリア、すなわち酸化的リン酸化において重要な役割を果たしています。
内膜と外膜は、異なるリン脂質組成とタンパク質と脂肪の比率で構成されています。 外膜の場合、タンパク質と脂肪の比率は50:50であり、存在するタンパク質には酵素機能や輸送機能がほとんどありません。 内膜上にある間、比率は80:20です。
ミトコンドリア外膜には、ポリンと呼ばれる内在性タンパク質が膜上にあり、透過性チャネルを形成して、ミトコンドリアに出入りするさまざまな分子の通過を促進します。 イオン、栄養素分子、ATP、ADPなど、10キロダルトン以下の分子は、外膜を簡単に通過できます。 内膜には、膜内在性タンパク質の5つのグループが含まれています。
- NADHデヒドロゲナーゼ、
- コハク酸デヒドロゲナーゼ、
- シトクロムcレダクターゼ（シトクロムb-cとしても知られています）、
- シトクロムcオキシダーゼ、
- ATP合成酵素。
ミトコンドリアの内膜は外膜よりも透過性が低いため、膜は マトリックスを環境から分離することにより、入ってくる分子を分解する可能性があります 細胞質ゾル。 内膜には、細胞質ゾルおよびミトコンドリアマトリックスとの陰イオン交換を引き起こすいくつかの対向輸送システムがあります。 いくつかの例は リン酸塩-OH– 交換体、アデニンヌクレオチドトランスロカーゼ、モノ-、ジ-およびトリカルボキシレート担体、およびアスパラギン酸-グルタミン酸シャトル.
ミトコンドリアの形状とサイズ
ミトコンドリアの形は、組織の種類やミトコンドリアの生理的状態によって異なりますが、最も一般的な形は、ミトコンドリアという言葉の意味による糸や顆粒の形です。神話=糸、コンドリオン=顆粒). ボールの形、ダンベル、ラケット、または楕円形などの他の形。
ミトコンドリアのサイズも異なりますが、平均の長さは最大7 m、幅は0.5mです。
肝臓ミトコンドリアは一般的に幅約0.5-1.0m、長さ約3.0mです。 このサイズは、肝臓、腎臓、膵臓のように細胞質に遊離しているミトコンドリアのタイプに典型的です。 ミトコンドリアの自由がより制限されている組織では、より多様な形状とサイズがあります。
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ミトコンドリアの位置と分布
一般に、ミトコンドリアは細胞内にランダムに散らばっており、たとえば、多くのエネルギーを必要とする細胞の部分に集まる傾向があります。 分裂している細胞の卵割紡錘体（紡錘糸）の周り、または分裂している細胞の膜の近く エンドサイトーシス。
特定の細胞では、ミトコンドリアの位置は移動しません。たとえば、暗いバンドと明るいバンドの間にあります。 精子細胞のべん毛、網膜のバチルスおよび錐体細胞の横紋筋細胞、および腎臓の体細胞。 2010).
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ミトコンドリアの数
細胞内のミトコンドリアの数は、生物の種類、細胞の種類、細胞の生理学的状態によって異なります。 数の変動は、細胞あたり1から数十万のミトコンドリアの範囲です。 オン クロムリナ 数はそれ自体が1つだけで、肝臓細胞では1細胞あたり平均800ですが、一部のウニの卵子やアメーバ細胞でも同様です。 カオスカオス 細胞あたり500,000ミトコンドリアに達することができます。
一般に、動物細胞は植物細胞よりも多くのミトコンドリアを含んでいます。なぜなら、植物細胞のエネルギーはミトコンドリアだけでなく葉緑体によっても生成されるからです。 いくつかの種類の生物は、例えば、それらの細胞にミトコンドリアを持っていません Leucothrix そして Vitreoscilla. 細胞生理学（セルのエネルギー要件）細胞内のミトコンドリアの数にも影響します。 活発に代謝している細胞（例えば、胚性細胞）は、あまり活発でない細胞よりもミトコンドリアが多い。
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柔軟性（可塑性）とミトコンドリアの動き
ミトコンドリアは柔軟性が高いため、その形状は時々変化する可能性があります。特にミトコンドリアは細胞質にランダムに存在します。 さらに、ミトコンドリアは細胞内のある場所から別の場所に移動（移動）することもできます。 による以外の動き サイクロシス また、ミトコンドリア自体の伸長と短縮の活動のためです。
ミトコンドリアは回転し、さまざまな形に形を変えます。 1つのミトコンドリアは時間の経過とともに形の変化を示すことができます。 ミトコンドリアが細胞質ゾルに自由に存在しない横紋筋や他の細胞では、構造的可塑性が低下します。 細胞内のミトコンドリアの可塑性と動きにより、細胞全体、つまりATPが必要な場所でのATPの分布が保証されます（Saefudin、2010年）。
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ミトコンドリアパーツ
次の表は、さらに理解するためにミトコンドリアの部分の定義に添付されます。
表2.1.1ミトコンドリアの部分の定義
| 番号。 | 部 | 定義 |
| 1 | 外膜 | ミトコンドリア外膜は、酸素、ピルビン酸、およびその他の分子を透過します。 厚さ：外層の厚さは約40 = 4nmです |
| 2 | 内膜 | 内膜を構成する部分はクリステと呼ばれ、多くの粒子で覆われています 頭部が膜のマトリックス領域にある小さな内膜球 に。 ミトコンドリアで起こる化学反応のほとんどは、内膜で起こります。 電子伝達系とATPaseがあります 繁雑 その中： 電子伝達系–プロトン勾配を生成します ・ATPase 繁雑 –プロトン勾配を使用してADPからATPを生成します 内膜は酸化的リン酸化の部位です。 厚さ：外膜とほぼ同じ厚さで、約40 = 4nmです。 |
| 3 | 膜間腔 | 外膜と内膜の間の空間は、内膜の電子伝達系のために高濃度のプロトンを持っています。 |
| 4 | クリスタ | クリステの数と形は異なる場合があります。 ストーカー粒子 または内膜球とも呼ばれます（内膜球): 「球」部分である頭部は、内膜のマトリックス側、つまり膜間腔の反対側にあります。 ・すべて 内膜球 持ってる： ヘッドまたは「球」の直径は8〜9nmです。 ü 茎 幅30〜35、長さ45〜50。 F.タンパク質を持っています1 およびF0 内膜球 ミトコンドリアでのATPの生成に重要な役割を果たしています。 |
| 5 | ミトコンドリアマトリックス。 a。 酵素 b。 リボソーム c。 ミトコンドリアDNA |
メイトコンドリアマトリックスには、高濃度の酵素混合物が含まれています。 内膜の表面にあるコハク酸デヒドロゲナーゼを除いて、クレブス回路に関与する酵素を含みます。 ミトコンドリアのリボソームはタイプです 70S –多くの植物および動物細胞に存在する80Sタイプとは対照的に、原核生物（細菌）細胞の場合と同様です。 これらのリボソームはタンパク質を合成することができます。 ミトコンドリアには、独自の遺伝物質と、RNAやタンパク質を生成する能力があります。 すべてのミトコンドリアDNAが親です。 ミトコンドリアDNAは、ほとんどすべてのミトコンドリアタンパク質合成に不可欠な遺伝子を持っています。 |
ミトコンドリアのライフサイクル
ミトコンドリアは、細菌細胞のように、独立して複製することができます。 複製は、これらのミトコンドリアが大きくなり、崩壊したときに起こります。 最初は、ミトコンドリアが複製される前に、ミトコンドリアDNAが最初に複製されました。 このプロセスは、内側の劈開から始まり、外側の劈開が続きます。
ミトコンドリアDNA
ミトコンドリアには、mtDNAとして知られる独自のDNAがあります。 mtDNAは二本鎖で環状であり、膜によって保護されていません。 バクテリアのDNAのような特徴があるからです。 採用された幅広い理論を開発し、ミトコンドリアはもともと独立した生物であり、真核生物と共生していると述べました。
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ミトコンドリア機能障害
ミトコンドリア機能障害は、適切な細胞機能とエネルギー生産に不可欠な細胞特異的製品の生産に影響を与える可能性があります。 これは、細胞死や臓器系の障害につながる可能性があります。 特定の欠陥（突然変異）のためにミトコンドリアがエネルギーを生成する能力が低下した場合 ミトコンドリアDNAまたは核DNAのいずれかで）、この状態は「病気」と呼ばれます。 ミトコンドリア」。 エネルギー生産の低下は、脳機能障害、視力障害、筋力低下、手足の動きの制限などを引き起こす可能性があります。 ミトコンドリア病は、体のあらゆるシステムや臓器の健康を破壊する可能性があります。 これは、人の心臓の健康と消化器の健康を損なう可能性があります（Sridianti、2014年）。
ミトコンドリア病の症状は人によって異なり、進行性であることがよくあります。 症状のいくつかは、繰り返しの感染（免疫力の低下）、能力の低下です 心臓、脳卒中、発作、筋肉疲労、消化器系の問題、肝臓の問題、糖尿病、肥満、失明 と聴覚障害者。 さまざまな環境要因や特定の薬がミトコンドリア機能に悪影響を与える可能性があります。
研究によると、ミトコンドリア機能障害が多くの一般的な病気の根本的な原因であることが示されています。 アルツハイマー病、パーキンソン病、糖尿病など、一部の慢性成人病もミトコンドリア機能障害に起因します。 高血圧、心臓病、骨粗鬆症、癌、多発性硬化症などの自己免疫疾患、狼瘡および関節リウマチ、および 等 ミトコンドリア機能障害は、早期老化の症状に重要な役割を果たします（Sridianti、2014年）。
参考文献
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したがって、今回のミトコンドリア材料の完全なレビューは、教育者にとって役立つことを願っています。 com