ミトコンドリアの機能は何ですか？

ミトコンドリアは、真核細胞の細胞発電所です。 ミトコンドリアの主な機能は、酸化的リン酸化として知られるプロセスを介したアデノシン三リン酸（ATP）の産生です。 ATPは、化学結合の形でエネルギーを保存するヌクレオチドです。 エネルギーは、主にグルコースと脂肪酸に由来する細胞栄養素に由来し、細胞のエネルギーを必要とする機能に必要なときにいつでも放出されます。 これらのエネルギーを必要とする細胞機能は、膜輸送、代謝反応を促進する化合物の合成、および機械的作業です。

これらの構造は、ほとんどの真核細胞に見られる二重膜結合細胞質オルガネラです。 柔軟で棒状で、直径は0.5〜1.0マイクロメートルです。 ミトコンドリアの膜系は、滑らかなミトコンドリア外膜と折り畳まれたミトコンドリア内膜から成り、膜間空間と呼ばれる狭い空間で隔てられています。 マトリックス空間、または間質空間は、内膜で囲まれた大きな空間です。 これらのコンポーネントはそれぞれ、細胞機能において重要な役割を果たし、ミトコンドリアの主な機能に貢献しています。

外側のミトコンドリア膜には多数のポリンがあり、ポリンは膜貫通タンパク質チャネルであり、大きな分子と小さな分子の自由な拡散を可能にします。 10キロダルトンから6,000ダルトンまでの分子を使用できます。 この膜は、イオンおよび小分子を比較的透過するため、膜間スペースの内容物はサイトゾルに似ています。

それにもかかわらず、ミトコンドリアの主要な機能は、ミトコンドリア内膜とマトリックス空間に見られます。 ミトコンドリアの内側の膜はクリステに折り畳まれ、ATPの合成のためにより大きな表面積を提供します。 この膜には多数のカルジオリピンがあり、カルジオリピンはリン脂質であり、後者はプロトン、電子、イオンをほとんど透過させません。 両方のタンパク質複合体であるATPシンターゼと呼吸鎖もこの膜に見られます。 ATPシンターゼはATP生成の原因であり、呼吸鎖は酸化的リン酸化にエネルギーを提供するプロトン勾配を維持します。

マトリックス空間は、脂肪酸とピルビン酸の代謝中間体アセチル補酵素Aへの分解、およびクレブスまたはトリカルボン酸サイクルでのこの中間体の酸化に関与する酵素で主に構成される高密度の流体で満たされています。 ピルビン酸は、サイトゾルで発生するグルコース代謝の初期産物であり、それがミトコンドリアに輸送されます。 マトリックス空間には、ミトコンドリアの遺伝システム、二本鎖のミトコンドリア環状デオキシリボ核酸（cDNA）、およびミトコンドリアのゲノム発現に必要な酵素も含まれています。 独自の遺伝システムを持っていますが、ミトコンドリアの形成と機能が正常になるために必要な遺伝子コード化タンパク質は、細胞の核のゲノムにあります。