미토콘드리아 , 거의 모든 세포질에서 발견되는 막 결합 소기관 진핵 생물 세포 (핵이 명확하게 정의 된 세포), 주요 기능은 다음과 같은 형태로 다량의 에너지를 생성하는 것입니다. 아데노신 삼인산 (ATP). 미토콘드리아는 일반적으로 둥글거나 타원형이며 크기는 0.5 ~ 10 μm입니다. 에너지를 생산하는 것 외에도 미토콘드리아는 세포 신호 활동을 위해 칼슘을 저장하고 열을 생성하며 세포 성장과 사멸을 매개합니다. 세포 당 미토콘드리아의 수는 매우 다양합니다. 예를 들어, 인간의 경우 적혈구 (적혈구)에는 미토콘드리아가 포함되어 있지 않은 반면 간 세포와 근육 세포에는 수백 또는 수천 개가 포함될 수 있습니다. 미토콘드리아가 부족한 것으로 알려진 유일한 진핵 생물은 옥시 모나드입니다 모노 세르 코모 노이드 종. 미토콘드리아는 두 개의 별개의 막과 독특한 게놈을 가지고 있고 이분법에 의해 번식한다는 점에서 다른 세포 소기관과 다릅니다. 이러한 특징은 미토콘드리아가 원핵 생물 (단세포 유기체)과 진화의 과거를 공유하고 있음을 나타냅니다.
미토콘드리아 미토콘드리아 (빨간색)는 거의 모든 진핵 세포의 세포질 전체에서 발견됩니다 (세포 핵은 파란색으로 표시되고 세포 골격은 노란색으로 표시됨). defun / iStock.com
자주 묻는 질문미토콘드리아는 거의 모든 세포에서 발견되는 둥글거나 타원형의 세포 기관입니다. 진핵 생물 유기체. 그것은 에너지를 생산합니다. ATP , 일련의 화학 반응을 통해 세포.
셀 내에서 atp가 구축되는 곳은 어디입니까?
세포의 발전소로 알려진 미토콘드리아는 세포의 생존과 기능에 필요한 에너지를 생산합니다. 일련의 화학 반응을 통해 미토콘드리아는 포도당을 다음과 같은 에너지 분자로 분해합니다. 아데노신 삼인산 (ATP)는 다양한 다른 세포 과정에 연료를 공급하는 데 사용됩니다. 에너지를 생산하는 것 외에도 미토콘드리아는 세포 신호 전달을 위해 칼슘을 저장하고 열을 생성하며 세포 성장 및 죽음 .
미토콘드리아는 거의 모든 세포에서 발견됩니다. 진핵 생물 다음을 포함한 유기체 식물 과 동물 . 근육 세포와 같이 많은 에너지가 필요한 세포는 수백 또는 수천 개의 미토콘드리아를 포함 할 수 있습니다. 적혈구와 같은 일부 유형의 세포에는 미토콘드리아가 완전히 부족합니다. 원핵 생물로서 박테리아와 고세균에는 미토콘드리아가 없습니다.
외부 미토콘드리아 막은 작은 분자를 자유롭게 투과 할 수 있으며 큰 분자를 운반 할 수있는 특수 채널을 포함합니다. 대조적으로, 내부 막은 투과성이 훨씬 적기 때문에 매우 작은 분자 만 세포 기관의 중심 질량을 구성하는 젤과 같은 매트릭스로 교차 할 수 있습니다. 매트릭스는 미토콘드리아 게놈의 데 옥시 리보 핵산 (DNA)과 트리 카르 복실 산 (TCA) 회로 (또는 구연산 회로 , 또는 Krebs주기), 미토콘드리아가 에너지 생산에 사용할 수있는 부산물로 영양소를 대사합니다. 이러한 부산물을 에너지로 변환하는 과정은 주로 세포의 주요 에너지 생성 시스템 인 전자 수송 사슬 (ETC)의 단백질 구성 요소를 수용하는 크리스 태 (cristae)로 알려진 접힌 부분으로 구부러진 내부 막에서 발생합니다. ETC는 일련의 산화-환원 반응 하나의 단백질 성분에서 다음 성분으로 전자를 이동시켜 궁극적으로 ADP (adenosine diphosphate)의 인산화를 ATP로 유도하는 데 사용되는 자유 에너지를 생성합니다. 산화 적 인산화의 화학 삼투 성 결합으로 알려진이 과정은 근육 운동을 생성하고 뇌 기능을 촉진하는 것을 포함하여 거의 모든 세포 활동에 힘을 실어줍니다.
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ATP 생산 과정의 기본 개요 ATP 생산의 세 가지 과정은 해당 과정, 트리 카르 복실 산 회로 및 산화 적 인산화를 포함합니다. 진핵 세포에서 후자의 두 과정은 미토콘드리아 내에서 발생합니다. 전자 수송 사슬을 통과하는 전자는 궁극적으로 ADP의 인산화를 유도 할 수있는 자유 에너지를 생성합니다. Encyclopædia Britannica, Inc.
미토콘드리아를 구성하는 대부분의 단백질 및 기타 분자는 세포에서 발생합니다. 핵 . 그러나 인간 미토콘드리아 게놈에는 37 개의 유전자가 포함되어 있으며, 그중 13 개는 ETC의 다양한 구성 요소를 생성합니다. 미토콘드리아 DNA (mtDNA)는 돌연변이에 매우 민감합니다. 건장한 핵 DNA에 공통적 인 DNA 복구 메커니즘. 또한 미토콘드리아는 활성 산소 종 (ROS 또는 자유 라디칼)의 생성을위한 주요 부위입니다. 경향 자유 전자의 비정상적인 방출. 미토콘드리아 내의 여러 다른 항산화 단백질이 이러한 분자를 제거하고 중화하는 동안 일부 ROS는 mtDNA에 손상을 줄 수 있습니다. 또한 특정 화학 물질 및 감염원뿐만 아니라 알코올 남용 , mtDNA를 손상시킬 수 있습니다. 후자의 경우 과도한 에탄올 섭취는 해독 효소를 포화시켜 반응성이 높은 전자가 내부 막에서 세포질 또는 미토콘드리아 기질로 누출되어 다른 분자와 결합하여 수많은 라디칼을 형성합니다.
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미토콘드리아; 줄무늬 근육 부분적으로 수축 된 인간 줄무늬 근육 섬유를 보여주는 투과 전자 현미경 사진. 넓은 빨간색 밴드에는 액틴과 미오신 필라멘트가 포함되어 있으며 미토콘드리아 (녹색)는 근육 수축에 필요한 에너지를 공급합니다. SERCOMI—BSIP / age fotostock
많은 유기체에서 미토콘드리아 게놈은 모계에서 유전됩니다. 이는 어머니의 난자 세포가 대부분의 세포질을 배아에 기증하고 미토콘드리아는 아버지의 정액 일반적으로 파괴됩니다. 수많은 유전 및 후천성 미토콘드리아 질병이 있습니다. 유전되는 질병은 모계 또는 부계 핵 DNA 또는 모계 mtDNA에서 전달 된 돌연변이로 인해 발생할 수 있습니다. 유전 및 후천성 미토콘드리아 기능 장애는 다음과 같은 여러 질병과 관련이 있습니다. 알츠하이머 병 및 파킨슨 병. 유기체의 수명 내내 mtDNA 돌연변이의 축적은 다음과 같은 중요한 역할을하는 것으로 의심됩니다. 노화 ,뿐만 아니라 특정 개발 암 및 기타 질병. 미토콘드리아는 또한 세포 사멸 (프로그래밍 된 세포 사멸), 더 이상 유용하지 않거나 제대로 기능하지 않는 세포의 몸을 제거하는 데 일상적으로 사용되는 미토콘드리아 기능 장애 억제 세포 사멸은 암 .
mtDNA의 모계 유전은 다음에 대한 연구에 필수적임이 입증되었습니다. 인간의 진화 과 이주 . 모성 전염은 자손 세대에서 유전 된 유사성을 여러 세대에 걸쳐 한 줄의 조상으로 추적 할 수있게합니다. 연구에 따르면 오늘날 살아있는 모든 인간이 운반하는 미토콘드리아 게놈의 조각은 약 150,000 ~ 200,000 년 전에 살았던 한 여성 조상으로 추적 될 수 있습니다. 과학자들은이 여성이 다른 여성들과 함께 살았지만 유전 적 드리프트 과정 (소규모 집단의 유전 적 구성에 영향을 미치는 유전자 빈도의 기회 변동)으로 인해 인구가 진화함에 따라 그녀의 mtDNA가 다른 여성들의 mtDNA를 무작위로 대체한다고 의심합니다. 인간의 후속 세대에 의해 유전되는 mtDNA의 변형은 연구자들이 지리적 기원과 다른 인간 집단의 시간순 이동을 해독하는 데 도움이되었습니다. 예를 들어, 미토콘드리아 게놈에 대한 연구에 따르면 30,000 년 전에 아시아에서 아메리카로 이주한 인간은 15,000 년 전에 현재 베링 해협의 육교를 포함하는 광대 한 지역 인 베링 기아에 좌초되었을 수 있습니다. 아메리카에 도착합니다.
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