미토콘드리아: 그것들, 특징 및 기능은 무엇입니까

미토콘드리아는 작은 소기관이다 우리의 세포와 거의 모든 진핵 생물의 세포에서 발견됩니다.

세포 내에서 대사 과정이 수행될 수 있도록 일종의 연료를 생산하는 역할을 하기 때문에 이들의 기능은 유기체의 생명에 매우 중요합니다.

아래에서 우리는 이러한 세포 소기관이 무엇인지, 그 부분이 무엇인지, 기능 및 어떻게 기원했는지 설명하기 위해 어떤 가설이 제기되었는지 자세히 알아볼 것입니다.

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미토콘드리아란 무엇인가

미토콘드리아는 생명에 매우 중요한 기능을 하는 진핵 세포 내부에 존재하는 소기관, 세포에 에너지를 공급하여 다양한 대사 과정을 수행할 수 있도록 하는 역할을 하기 때문입니다. 그 모양은 원형이고 뻗어 있으며 내부에 여러 층과 능선이 있으며 서로 맞는 곳입니다. 이 에너지를 ATP(아데노신)의 형태로 제공하기 위해 다양한 과정을 수행할 수 있는 단백질 삼인산).

이러한 세포 소기관은 세포 환경에서 다양한 수로 발생할 수 있으며 그 양은 세포의 에너지 요구량과 직접 관련이 있습니다. 그렇기 때문에 세포를 구성하는 조직에 따라 미토콘드리아가 더 많거나 적을 수 있습니다. 예를 들어, 효소 활성이 높은 간에서 간 세포에는 종종 이러한 소기관이 여러 개 있습니다.

형태

미토콘드리아는 예상대로 0.5~1μm 크기의 매우 작은 구조입니다. (마이크로미터) 직경과 길이가 최대 8μm이며, 반구형 모양을 하고 있습니다. 뚱뚱한 소시지.

세포 내부의 미토콘드리아 양은 에너지 요구량과 직접적인 관련이 있습니다.. 더 많은 에너지가 필요할수록 세포는 더 많은 미토콘드리아를 필요로 합니다. 미토콘드리아 세트를 세포 연골체라고 합니다.

미토콘드리아는 효소 활성 측면에서 서로 다른 기능을 가진 두 개의 막으로 둘러싸여 있으며, 세 개의 공간: 세포질(또는 세포질 기질), 막간 공간 및 미토콘드리아 기질.

1. 외막

외부 지질 이중층으로 이온, 대사 산물 및 많은 폴리펩타이드를 투과할 수 있습니다. 전압 개폐 음이온 채널을 구성하는 포린이라고 하는 기공 형성 단백질을 포함합니다.. 이 채널을 통해 최대 5,000달톤 및 대략적인 직경 20Å(ångström)의 큰 분자가 통과할 수 있습니다.

오히려 외막은 효소 또는 수송 기능을 거의 수행하지 않습니다. 60~70%의 단백질을 함유하고 있습니다.

2. 내막

내막은 약 80%의 단백질로 구성되어 있으며, 외막과 달리 공극이 없고 선택성이 높다. 많은 효소 복합체와 막횡단 수송 시스템을 포함합니다., 분자의 전위, 즉 한 곳에서 다른 곳으로 이동하는 데 관여합니다.

3. 미토콘드리아 융기

대부분의 진핵 생물에서 미토콘드리아 융기는 평평하고 수직인 격벽으로 나타납니다. 미토콘드리아의 능선의 수는 세포 활동을 반영하는 것으로 여겨집니다. 능선 다양한 공정에 유용한 단백질이 결합될 수 있도록 표면적의 상당한 증가를 나타냅니다. 미토콘드리아 내부에서 일어나는 일입니다.

그들은 미토콘드리아의 다른 구획 사이의 대사 산물의 수송이 촉진되는 특정 지점에서 내막에 연결됩니다. 미토콘드리아의 이 부분에서는 호흡 사슬이나 산화적 인산화와 같은 산화 대사와 관련된 기능이 수행됩니다. 여기 우리는 다음과 같은 생화학적 화합물을 강조할 수 있습니다.:

• 4개의 고정된 효소 복합체와 2개의 이동성 전자 수송체로 구성된 전자 수송 사슬.
• ATP 합성(산화적 인산화)을 촉매하는 효소 복합체, 수소 이온 채널 및 ATP 합성효소.
• 이온과 분자의 통과를 허용하는 운반체 단백질 중 가장 주목할만한 것은 지방산, 피루브산, ADP, ATP, O2 및 물입니다. 강조 표시할 수 있습니다.

4. 막간 공간

두 막 사이에는 세포질과 유사한 고농도의 액체가 들어있는 공간이 있습니다. 사슬의 효소 복합체에 의한 이러한 아원자 입자의 펌핑으로 인해 양성자의 호흡기.

이 막내 배지 내에 위치 ATP의 고에너지 결합 전달에 관여하는 다양한 효소, 예를 들어 아데닐산 키나제 또는 크레아틴 키나제. 또한, 카르니틴은 지방산을 세포질에서 미토콘드리아 내부로 수송하는 데 관여하는 물질로, 여기에서 산화될 수 있습니다.

5. 미토콘드리아 기질

미토콘드리아 기질, 미토졸이라고도 하며 세포질보다 분자가 적습니다., 비록 그 안에 이온, 산화되는 대사 산물, 박테리아의 것과 유사한 원형 DNA 및 일부 일부 미토콘드리아 단백질의 합성을 수행하고 실제로 RNA를 포함하는 리보솜(미트리보솜) 미토콘드리아.

그것은 핵이 없다는 점에서 우리 세포와 다른 자유 생활 원핵 생물과 동일한 세포 소기관을 가지고 있습니다.

이 매트릭스에는 크렙스 회로 및 지방산의 베타 산화와 같은 생명을 위한 몇 가지 기본적인 대사 경로가 있습니다.

핵융합과 핵분열

미토콘드리아는 비교적 쉽게 분열하고 융합하는 능력을 가지고 있으며, 이는 세포에서 끊임없이 일어나는 두 가지 작용입니다. 여기에는 이러한 각 소기관 단위의 미토콘드리아 DNA를 혼합하고 나누는 것이 포함됩니다..

진핵 세포에는 개별 미토콘드리아가 없지만 다양한 수의 미토콘드리아 DNA에 연결된 네트워크가 있습니다. 이 현상의 가능한 기능 중 하나는 합성된 제품을 네트워크의 다른 부분에서 공유하고, 로컬 결함을 수정하거나, 단순히 DNA를 공유하는 것입니다.

서로 다른 미토콘드리아를 가진 두 개의 세포가 융합하면 그 결합에서 나올 미토콘드리아의 네트워크는 불과 8시간 만에 균질해질 것이다. 미토콘드리아는 끊임없이 결합과 분열을 하기 때문에 한 세포에서 이러한 세포 소기관의 총 수를 정하기가 어렵습니다. 특정 조직, 가장 많이 일하거나 가장 많은 에너지를 필요로 하는 조직은 다음과 같은 결과로 많은 미토콘드리아를 가질 것이라고 가정할 수 있습니다. 핵분열.

미토콘드리아 분열은 다이너민과 매우 유사한 단백질에 의해 매개됩니다., 소포 생성에 관여합니다. 이러한 세포 소기관이 분열하기 시작하는 지점은 소포체와의 상호 작용에 크게 의존합니다. 세망막은 미토콘드리아를 둘러싸고 있어 미토콘드리아를 수축시키고 결국 둘로 나눕니다.

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풍모

미토콘드리아의 주요 기능은 세포 과정의 연료로 알려진 ATP의 생산입니다. 그렇지만, 그들은 또한 베타 산화를 통해 지방산 대사의 일부를 수행할 뿐만 아니라 칼슘의 저장고 역할을 합니다..

또한, 최근 연구에서 이 세포소기관이 세포사멸과 관련이 있는 것으로 밝혀져, 이것이 바로 세포사멸, 암과 신체의 노화, 파킨슨병과 같은 퇴행성 질환의 출현 외에도 당뇨병.

유전자 검사를 위한 미토콘드리아의 이점 중 하나는 모계에서 직접 유래한 그들의 DNA. 계보 및 인류학의 연구자들은 이 DNA를 사용하여 가계도를 설정합니다. 이 DNA는 유성 생식으로 인해 유전자 재조합의 대상이 아닙니다.

1. ATP 합성

대부분의 ATP는 광합성을 하지 않는 진핵 세포에서 생산되는 미토콘드리아입니다.

그들은 아세틸-코엔자임 A를 대사합니다., 구연산의 효소 순환을 통해 이산화탄소(CO2)와 NADH를 생성합니다. NADH는 미토콘드리아 내부 막에 있는 전자 수송 사슬에 전자를 제공합니다. 이 전자는 산소 분자(O2)에 도달할 때까지 이동하여 물 분자(H2O)를 생성합니다.

이러한 전자 수송은 매트릭스에서 나와 막간 공간에 도달하는 양성자의 수송과 결합됩니다. ATP라는 물질의 작용으로 ATP를 합성할 수 있는 양성자 구배입니다. 합성효소, ADP에 인산염을 부착하고 산소를 최종 전자수용체로 사용(인산화 산화).

전자 수송 사슬은 호흡 사슬로 알려져 있습니다., 40개의 단백질을 함유하고 있습니다.

2. 지질 대사

세포에 존재하는 많은 양의 지질은 미토콘드리아 활동 덕분입니다. 리소포스파티딘산은 미토콘드리아에서 생성, 트리아실글리세롤이 합성됩니다.

카디오리핀과 포스파티딜 에탄올아민 생산에 필요한 포스파티딘산과 포스파티딜글리세롤도 합성됩니다.

미토콘드리아의 기원: 세포 내 세포?

1980년 과학계에서 가장 중요한 여성 중 한 명인 린 마굴리스(Lynn Margulis)는 이 세포소기관의 기원에 대한 오래된 이론을 회복하여 이를 내공생 이론으로 재구성했습니다. 그것의 버전에 따르면, 약 1,500백만 년 전에 과학적 증거를 기반으로 더 업데이트되고, 핵이 없는 원핵 세포는 산소 분자를 산화제로 사용하여 유기 영양소로부터 에너지를 얻을 수 있었습니다..

그 과정에서 다른 원핵 세포와 융합하거나 소화되지 않고 식균 작용을 하여 최초의 진핵 세포였을 수도 있는 세포와 융합됩니다. 박테리아가 다른 사람들을 삼키는 것을 보았지만 그들의 삶을 끝내지 않았기 때문에 이 현상은 현실에 기반을 두고 있습니다. 흡수된 세포는 숙주와 공생 관계를 구축하여 ATP 형태로 에너지를 제공합니다., 그리고 숙주는 안정적이고 영양이 풍부한 환경을 제공했습니다. 이 큰 상호 이익이 공고화되어 결국 그 일부가 되었고 이것이 미토콘드리아의 기원이 됩니다.

이 가설은 박테리아, 자유생활 원핵생물, 미토콘드리아 사이의 형태학적 유사성을 고려하면 매우 논리적입니다. 예를 들어, 둘 다 모양이 길쭉하고 비슷한 층을 가지고 있으며 가장 중요한 것은 DNA가 원형이라는 것입니다. 또한 미토콘드리아의 DNA는 세포핵의 DNA와 매우 다르기 때문에 두 개의 다른 유기체라는 인상을 줍니다.

참고 문헌:

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