ミトコンドリアとは？

ミトコンドリアは動物や植物細胞の発電所です。 血液由来のNADHとNADPHを、細胞機械の一般的なエネルギー通貨であるATP（アデノシン三リン酸）に変換します。 ミトコンドリアの単数形はミトコンドリアです。 ミトコンドリアは、他の細胞と協力して生きている初期の共生細胞に由来することが強く疑われています。 これらのオルガネラには独自のDNAがあり、進化はすでに何百万年もかけて、ミトコンドリアからDNAの残りの部分が存在する細胞の核にDNAを徐々に移し変えています。

平均的な細胞には2,000個のミトコンドリアがあり、これは総体積の約20％を占めています。 染色されたときに顕微鏡で観察できるミトコンドリアの内部には、高度に折り畳まれた膜が含まれています。 これらの折り目はクリステと呼ばれます。 この膜の表面積を最大化するクリステが存在し、ATPの高スループットを可能にします。 ミトコンドリアは二重膜構造を持つ数少ないオルガネラの一つです。 その外膜は、リン脂質二重層とタンパク質を使用して、5000を超える原子量の分子を排除します。これより大きい特別なタンパク質は、能動輸送によってミトコンドリアの内部にのみ到達できます。 内膜はすべての中で最も透過性が低く、能動輸送によって原子を出し入れするだけです。

ミトコンドリアは、代謝の多くの側面で重要な役割を果たしており、細胞に応じて特殊な機能を果たす場合があります。 たとえば、肝臓では、特殊なミトコンドリアが細胞廃棄物であるアンモニアを処理します。 特定のミトコンドリアが遺伝的変異により破壊されると、ミトコンドリア病が発生します。

ミトコンドリアは、遺伝物質の半分を父親から、半分を母親から継承するのではなく、ミトコンドリアの継承が完全に母性であるため、異常です。 細胞核のように、遺伝子の2つのコピーの代わりに、ミトコンドリア遺伝子は5から10のコピーで来ます。 ミトコンドリアには約3000個のタンパク質が含まれていますが、その変性ゲノムは約37個しかコード化できません。ミトコンドリア変性は加齢過程で重要な役割を果たし、加齢の7つの主要原因の1つと言われています。 そのようなものとして、いくつかのアンチエイジング療法は、ミトコンドリアDNAを「排出」し、それを細胞核に移動させることを提案しています。これは進化が始まったが完了していないプロセスです。

ミトコンドリアを欠く真核細胞（核保有細胞）はわずかです—小胞子虫、メタモナド、古細菌。 研究は、古代の自由浮遊ミトコンドリア細胞の可能性のある現在のバージョンを探している原核細胞を欠いていますが、ミトコンドリアは真核細胞で非常に広範囲に進化しており、おそらく現代のいとこと見分けがつかないでしょう。