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生物学
細胞ミトコンドリア
ミトコンドリアって何？ミトコンドリアは、食物からエネルギーを生成し、細胞の他の部分が利用できるようにする、細胞の重要な部分です。
オルガネラ
動物や植物は、真核細胞という複雑な細胞がたくさん集まってできています。 この細胞の中には、細胞にとって特別な働きをする小器官があります。 細胞のエネルギー生産を担う小器官が、ミトコンドリアです。
細胞内にミトコンドリアは何個あるのか？
ミトコンドリアは細胞の種類によって数が異なり、1個や2個しかない単純な細胞もあれば、筋肉細胞のように多くのエネルギーを必要とする複雑な動物細胞では、数千個のミトコンドリアが存在する場合もあります。
エネルギー工場
ミトコンドリアの主な機能は、細胞のエネルギーを生産することです。 細胞は、ATPと呼ばれる特別な分子をエネルギー源としています。 ATPはアデノシン三リン酸の略です。 細胞のATPはミトコンドリア内で作られます。ミトコンドリアは細胞のエネルギー工場または発電所と考えることができます。
呼吸
ミトコンドリアは、炭水化物の形で食物分子を取り込み、酸素と結合させてATPを生成する細胞呼吸のプロセスでエネルギーを生産する。 このとき、酵素と呼ばれるタンパク質を使って正しい化学反応を起こしているのである。
ミトコンドリアの構造
ミトコンドリアは、エネルギーを生成するための明確な構造を持っています。
- 外膜 - 外側は、丸い塊から長い棒状までさまざまな形をした滑らかな外膜で守られている。
- 内膜 - ミトコンドリアは、細胞内の他の小器官と異なり、内膜も持っている。 内膜は、たくさんのひだがあるしわくちゃなもので、エネルギーを作るためにさまざまな機能を果たしている。
- クリスタ - 内膜にあるひだはクリスタと呼ばれ、このひだがあることで内膜の表面積を大きくすることができる。
- マトリックス - 内膜の内側の空間。 ミトコンドリアのタンパク質のほとんどはマトリックスにあり、リボソームやミトコンドリア特有のDNAもマトリックスに含まれている。
その他の機能
ミトコンドリアはエネルギーを生産する以外にも、細胞の代謝、クエン酸サイクル、熱の生産、カルシウム濃度の制御、ある種のステロイドの生産など、細胞のためにいくつかの機能を担っている。
ミトコンドリアに関する興味深い事実
- 必要に応じて素早く形を変え、細胞内を動き回ることができる。
- 細胞がより多くのエネルギーを必要とする場合、ミトコンドリアは大きくなって分裂し、繁殖することができます。 細胞がより少ないエネルギーを必要とする場合、いくつかのミトコンドリアは死んだり、不活性になったりします。
- ミトコンドリアは細菌によく似ていることから、もともとは細菌で、それがより複雑な細胞に吸収されたと考える研究者もいます。
- ミトコンドリアによって生産されるタンパク質は異なり、中には数百種類のタンパク質を生産し、様々な機能を発揮するミトコンドリアもあります。
- ATPというエネルギーのほかに、少量の二酸化炭素を発生させる。
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