ミトコンドリアとは? わかりやすく解説

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ミトコンドリア

英語:mitochondria

ミトコンドリアとは、ミトコンドリアの意味

ミトコンドリアとは、エネルギー産生関わる真核生物細胞内小器官一種のこと。神経筋肉などのエネルギー多く消費する細胞だけでなく、皮膚などの組織構成する細胞中にも存在している。精子のような微細な構造物中にもミトコンドリアは存在し細胞増殖したり、タンパク合成したり、運動するためのエネルギー供給していることで知られる筋肉神経肝臓の細胞内部には数百から数千のミトコンドリアが存在してエネルギー産生によって細胞活発な活動支えている。

ミトコンドリアの構造

ミトコンドリアは襞を持つ内膜とそれを包む外膜、という二重の膜を持つ構造体である。2つの膜は特定の物質しか通過させるとがないフィルターのような役割果たしているため、ミトコンドリアの内部外部はほとんど隔絶されていると言える内膜によって包まれ空間マトリックスと言い、ここにミトコンドリア独自のDNAリボソームなどの細胞内の情報伝達物質や、エネルギー産生関わる酵素蓄えている。エネルギー産生において重要な構造であると言えるのが、このマトリックスである。

このミトコンドリアの構造細菌似ていると言われている。ミトコンドリアの構造関わる脂質構成そもそも細菌のそれと似ているだけでなく、ミトコンドリアは生物が持つDNAとは異なる独自のDNA持っていることでも知られている。この成り立ちとしては太古の昔真核細胞内に侵入した細菌細胞内での共生行ったことでエネルギー産生関わる小器官変化した、という説が支持されている。真核生物有性生殖によって増える場合には父母両方由来DNA半数ずつ持つことになるため、父母とは異なDNA型になるのだが、このミトコンドリアDNA母方ミトコンドリアDNAと完全に合致する

ミトコンドリアの働き

ミトコンドリアの働きは、糖質などのエネルギー源細胞運ばれてくる酸素反応させ、ATPというエネルギー生み出すことである。このエネルギー増殖運動などの細胞内のさまざまな活動使われるとは言え細胞にいきなり糖質酸素取り込んで反応させているわけではない。これらの物質はミトコンドリアの膜を通過することができないため、ミトコンドリア内に送り込むことができる形にしなくてはならないブドウ糖などのエネルギー源体内代謝していった結果エネルギー源となる産物が、この膜の表面タンパク質によって輸送されることで膜を通過しミトコンドリアの内部であるマトリックス至り、そこでさらに加工されATPという細胞使用できるエネルギーになる。

エネルギー産生はミトコンドリアが主に担っているため、細胞酸素糖質などのエネルギー源供給されない状態が続くと細胞活動するためのエネルギーを得ることができない。そのため、酸欠飢餓によって人体細胞機能不全見舞われ生存難しい状態に陥ってしまう。ちなみに赤血球などの一部細胞は、このミトコンドリアを持たず細胞膜にある小器官用いてエネルギー産生するのだが、ミトコンドリアに比べてエネルギー産生する効率は劣る。生物エネルギー産生する機構としては、ミトコンドリアが行好気的反応効率がいいとされている。

ミトコンドリアが何らかの原因破壊され内容物漏出した場合細胞漏出した物質感知して自死を選ぶことも知られている。その原因としては毒物金属などの外的な要因考えられるが、身体の機能として自らのミトコンドリアを破壊して細胞内内容物漏出させる機構確認されている。これによって異常を来たし細胞自死するため、ウイルス感染するなどの異変に見舞われ細胞周囲組織影響与えないよう、自己処理する機構にもミトコンドリアは深く関与している。


ミトコンドリア

英語:mitochondria

ミトコンドリアとは、ミトコンドリア意味

ミトコンドリア(英: mitochondria)とは、細胞内見られる構造細胞小器官)。細胞ひとつにつき数百程度含まれる。特に脳や心臓のような、特に活発に動く臓器には、細胞1個あたり数千個ほどミトコンドリアが含まれるとされる

ミトコンドリアの語源

ミトコンドリアの語源ギリシア語で、mitos(=糸)+khondrion(=粒)から構成される。英語におけるmitochondria」は複数形であり、基本となる単数形は「mitochondrion」である。とはいえ大抵の場合ミトコンドリアは複数まとめて複数形で)扱われるものであって単数形mitochondrion)で言及される機会はそう多くない

ちなみにmitochondria(ミトコンドリア)のように複数形一般的標準的用いられる単数形のほうがマイナーな)英語の語彙としては、phenomenon現象)、dataデータ)なども挙げられる

ミトコンドリアの概要

ミトコンドリアは、ほぼあらゆる真核生物細胞含まれる細胞小器官である。直径0.5 μm程度。なお細胞そのもの大きさは数μm十数μm程度である。細胞質(=細胞核除いた細胞構成要素)の約4割程度をミトコンドリアが占めるという。

ミトコンドリアは、酸素使って糖からエネルギー取り出しATP」(アデノシン三リン酸)に変換して細胞供給する役割担っているその意味でミトコンドリアは細胞活動そのもの不可欠な器官である。

ミトコンドリアの正常な働き阻害されると身体上さまざまな病気として顕在化する。ミトコンドリアの異常を原因として起こる病気総称してミトコンドリア病」という。

ミトコンドリア【mitochondria】


ミトコンドリア

Mitochondria

【概要】 糸状体体中全ての細胞細胞質数百個ずつある顆粒状構造体ブドウ糖から細胞エネルギーであるATP(アデノシン三燐酸)を作る発電所である。1個のミトコンドリアには数個環状DNAがあり、エネルギー製造にかかわる37個の遺伝子をもっている。つまりATP合成酵素呼吸鎖複合体蛋白、そしてそれを作る遺伝子である。この遺伝子異常病気としてアルツハイマー病や、さまざまな神経筋肉病気が起こる。 

【詳しく】 受精時に精子精子のミトコンドリアを卵子中に持ち込まない。それでミトコンドリアの中にある遺伝子DNAは、精子卵子合体産物である細胞核には関係なく、母親卵細胞ミトコンドリアDNA受け継ぐという、変わった遺伝形式をとる。このミトコンドリアDNA複製する酵素DNAポリメラーゼγという。 

《参照》 核酸系逆転写酵素阻害剤DNAポリメラーゼ


ミトコンドリア

【仮名】みとこんどりあ
原文mitochondria

細胞内の細胞質細胞周囲満たす液体)に存在する微小な構造体。ミトコンドリアは、細胞が使うエネルギーのほとんどを作り出しており、また、存在する遺伝物質とは別に独自の遺伝物質をもっている。ミトコンドリアのdnaにおける突然変異変化)が原因で起こる疾患数多く存在する

ミトコンドリア

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2024/07/04 23:15 UTC 版)

ミトコンドリア英語: mitochondrion、複数形: mitochondria)は、ほとんど全ての真核生物の細胞の中に存在する、細胞小器官の1つである。ヤヌスグリーンによって青緑色に染色される。


注釈

  1. ^ ミトコンドリアのマトリクス(mitochondrial matrix)は、マトリックスと片仮名転記される場合もある。さらに、ミトコンドリア基質(mitochondrioplasma)とも呼ばれる。ただ、本稿では「マトリクス」の表記で統一する。
  2. ^ したがって、これが阻害されると、真核生物の細胞は深刻なATP不足に陥り得る。例えば、シアン化水素硫化水素などが毒である理由は、ミトコンドリアの電子伝達系の複合体IVを阻害するためである。他にも、電子伝達系の複合体Iを阻害するアモバルビタールなど、電子伝達系の複合体IIを競合的に阻害するマロン酸など、電子伝達系の複合体IIIを阻害するジメルカプロールなど、ATP合成酵素を阻害するオリゴマイシン英語版など、ここに関わる物質は多数存在する。なお、これらとは別に、2,4-ジニトロフェノールのような、電子伝達系とATP合成酵素の作用を切り離してしまう脱共役剤と呼ばれる毒物も存在する。ただし、体温を上昇させるために、敢えて生体が制御した脱共役を行うためのサーモジェニン英語版と呼ばれるタンパク質も存在する。つまり、生理的な条件下でも、わざと脱共役が行われる場合もある事が知られている。
  3. ^ しかしながら、これは比喩であって、ミトコンドリアがエネルギーを作り出しているわけではない。あくまで、外来の高エネルギーの物質を、細胞が活動する際に使い易い、ATPやGTPなどの形に変換しているだけである。この際に、ロスも出るため、実質的なエネルギーは、減少している。
  4. ^ ミトコンドリアのシャトル系などの関係で、多少の変動が出る。なお、この1分子のグルコースから、約38分子のATPという比率は、代謝系に阻害が行われておらず、かつ、サーモジェニン英語版などが動いていない場合の話である。

出典

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ミトコンドリア

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2021/01/29 00:21 UTC 版)

ユーグレナ藻」の記事における「ミトコンドリア」の解説

団扇型(盤状)のミトコンドリアクリステを持つ。このクリステ形状ユーグレノゾア共有形質である。

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ミトコンドリア

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2021/01/29 00:16 UTC 版)

ユーグレノゾア」の記事における「ミトコンドリア」の解説

盤状クリステ類共通の、また、盤状クリステ類限られる特徴として、団扇型(盤状)のミトコンドリアクリステを持つ。

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ミトコンドリア

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2022/03/15 10:04 UTC 版)

AMP活性化プロテインキナーゼ」の記事における「ミトコンドリア」の解説

シトクロムcコハク酸デヒドロゲナーゼリンゴ酸デヒドロゲナーゼ、α-ケトグルタル酸デヒドロゲナーゼ英語版)、クエン酸シンターゼといったミトコンドリアの酵素運動応答して発現増大するAICARによるAMPK刺激は、シトクロムcと、ヘム産生律速段階酵素であるアミノレブリン酸シンターゼ増加させるAICAR注入されラットでは、リンゴ酸デヒドロゲナーゼコハク酸デヒドロゲナーゼ増加しクエン酸シンターゼ活性増大する逆にLKB1ノックアウトマウスでは、マウス自発的な運動によるトレーニングが行われている場合であってもシトクロムcクエン酸シンターゼ活性低下するAMPKは、骨格筋でのクレアチン欠乏応答したPGC-1α発現上昇にも必要である。PGC-1α脂肪酸酸化糖新生、ミトコンドリア生合成関与する遺伝子転写調節する因子である。AMPKPGC-1α発現上昇のために、NRF1(英語版)(nuclear respiratory factor 1)、MEF2HCFhost cell factor)といった転写因子活性向上させるまた、PGC-1αMEF2などの転写因子の間には発現向上させるポジティブフィードバックループが存在している。筋収縮によってPGC-1αプロモーター活性誘導するためには、MEF2cAMP応答性エレメントCRE)のコンセンサス配列必須である。LKB1ノックアウトマウスでは、ミトコンドリアタンパク質と同様にPGC-1α低下みられる

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ミトコンドリア

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共進化」の記事における「ミトコンドリア」の解説

細胞内のミトコンドリアは相利共生共進化の例である。科学者たち長年わたってミトコンドリアを顕微鏡見たとき細菌のように見えると感じていたが、DNA研究の進展によって初めその歴史理解されるようになった。ミトコンドリアは宿主細胞とは別の DNA持ち実際に細菌であったことを示す遺伝学的特徴備えていた。さらに、ミトコンドリアの DNAチフス発生させる細菌著し類似点持っている細胞壁に穴を穿って進む能力があるため、それらの細菌様々な障害起こす。ところがミトコンドリアは(少なくとも現在は)そのような能力持たず、「原始海洋」に遡るいくつかの興味深い理論がそこから展開されている。細胞がミトコンドリアとなった細菌を(殺さずに)取り込んでその能力利用するようになった考えられる。より永久的共生関係形成である。ミトコンドリアはその DNA から見て独自の進化をする能力備えている(細胞自体とは独立DNA持っている)。しかし、共進化共生関係性質によって、宿主有害な突然変異制限される思われる

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ミトコンドリア

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フェリチン」の記事における「ミトコンドリア」の解説

ミトコンドリアフェリチン多く役割演ずるや、遷移金属といった金属イオンとの結合活性や、フェロキシダーゼ活性酸化還元酵素活性有する生理学的に酸化還元反応鉄イオン膜輸送細胞内濃度ホメオスタシス関与する

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ミトコンドリア

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アメーバ」の記事における「ミトコンドリア」の解説

嫌気的環境に住むアメーバ類には、エントアメーバやペロミクサどのように明瞭なミトコンドリアや小胞体ゴルジ体などが認められないものがある。この特徴から、複雑な細胞内小器官発達させる以前極めて原始的な真核生物考えられたことがあり、その経緯から古アメーバ類とも呼ばれている。しかし現在では、ミトコンドリアや小胞体などを備えた真核生物から、二次的に明瞭な構造失って成立した生物であることが明らかになっている。エントアメーバではミトコンドリアが全く無いのではなく、その痕跡考えられるマイトソーム(mitosome)があることが知られている。ペロミクサではミトコンドリアの代わり考えられる共生細菌持っている

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ミトコンドリア

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2021/02/19 23:45 UTC 版)

セプチン」の記事における「ミトコンドリア」の解説

ミトコンドリアに局在するセプチンはM-septin(mitochondrial septin)と呼ばれる発生中のラットの脳においてCRMP英語版)/CRAM相互作用タンパク質であることが同定されている。

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ミトコンドリア

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2021/07/06 05:08 UTC 版)

肉質虫」の記事における「ミトコンドリア」の解説

生活環多様性は、これらの群が進化的に異な由来系統から構成され寄せ集めであることの現れと見ることもできる。それは、他の形質からも推定されている。例えばミトコンドリアの形質にもそれが見られる。 ミトコンドリアは真核生物のほとんどすべてが持つ、重要な細胞小器官であり、酸素呼吸かかわっているとされる。しかし、原生生物ではミトコンドリアに独特の形質のものが見られることが知られる例えば、一般にミトコンドリア内膜のひだであるクリステ平板状であるが、ミドリムシトリパノソーマのそれは先が膨らんだ団扇になっており、この両者近縁であることの証拠ともされる。 これを肉質虫について見ると、アメーバ類クリステ平板状である。これに対して有孔虫類のそれは管状である。管状クリステ粘菌類繊毛虫にも見られ原生生物はいくつもの群に見られる形質である。また、アメーバ似た姿のペロミクサには、ミトコンドリアがない。 以下に、各群のクリステの形を示す。 ミトコンドリア無しペロミクサ クリステ平板状:アメーバ類・(アクラシス類)・太陽虫 クリステ管状粘菌類有孔虫類放散虫(多泡類・濃彩類)

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「ミトコンドリア」を含む「肉質虫」の記事については、「肉質虫」の概要を参照ください。

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ミトコンドリア

出典:『Wiktionary』 (2021/08/07 00:34 UTC 版)

語源

英語 mitochondrion複数形 mitochondria < 古典ギリシア語 μίτος + χονδρίον (χόνδροςの指小辞)

名詞

ミトコンドリア

  1. (生物学) 酸素利用して呼吸をする細胞小器官

発音(?)

み↗とこんど↘りあ

類義語

関連語

翻訳


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