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、エネルギー産生に関わる真核生物の細胞内小器官の一種のこと。神経や筋肉などのエネルギーを多く消費する細胞だけでなく、皮膚などの組織を構成する細胞の中にも存在している。精子のような微細な構造物の中にもミトコンドリアは存在し、細胞が増殖したり、タンパクを合成したり、運動するためのエネルギーを供給していることで知られる。筋肉や神経、肝臓の細胞の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の活発な活動を支えている。

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ことがない、フィルターのような役割を果たしているため、ミトコンドリアの内部と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た空間をマトリックスと言い、ここにミトコンドリア独自のDNAやリボソームなどの細胞内の情報伝達物質や、エネルギー産生に関わる酵素を蓄えている。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は細菌に似ていると言われている。ミトコンドリアの構造に関わる脂質の構成が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核のDNAとは異なる独自のDNAを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が細胞内での共生を行ったことでエネルギー産生に関わる小器官に変化した、という説が支持されている。真核生物が有性生殖によって増える場合には父母両方由来のDNAを半数ずつ持つことになるため、父母とは異なるDNA型になるのだが、このミトコンドリアDNAは母方のミトコンドリア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と細胞に運ばれてくる酸素を反応させ、ATPというエネルギーを生み出すことである。このエネルギーは増殖や運動などの細胞内のさまざまな活動に使われる。とは言え、細胞にいきなり糖質と酸素を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を体内で代謝していった結果のエネルギー源となる産物が、この膜の表面の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に至り、そこでさらに加工されてATPという細胞で使用できるエネルギーになる。

エネルギーの産生はミトコンドリアが主に担っているため、細胞に酸素や糖質などのエネルギー源が供給されない状態が続くと細胞は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、酸欠や飢餓によって人体は細胞の機能不全に見舞われ、生存が難しい状態に陥ってしまう。ちなみに、赤血球などの一部の細胞は、このミトコンドリアを持たず、細胞膜にある小器官を用いてエネルギーを産生するのだが、ミトコンドリアに比べてエネルギーを産生する効率は劣る。生物がエネルギーを産生する機構としては、ミトコンドリアが行う好気的な反応が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で破壊されて内容物が漏出した場合、細胞は漏出した物質を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や金属などの外的な要因も考えられるが、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に内容物を漏出させる機構が確認されている。これによって異常を来たした細胞は自死するため、ウイルスに感染するなどの異変に見舞われた細胞が周囲の組織に影響を与えないよう、自己を処理する機構にもミトコンドリアは深く関与している。

（2020年4月28日更新）

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ミトコンドリア

英語：mitochondria

ミトコンドリアとは、ミトコンドリア意味

ミトコンドリア（英: mitochondria）とは、細胞内に見られる構造（細胞小器官）。細胞ひとつにつき数百個程度含まれる。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はギリシア語で、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）のように複数形が一般的・標準的に用いられる（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の細胞に含まれる細胞小器官である。直径は0.5 μm程度。なお細胞そのものの大きさは数μm～十数μm程度である。細胞質（＝細胞核を除いた細胞の構成要素）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、酸素を使って糖からエネルギーを取り出し「ATP」（アデノシン三リン酸）に変換して細胞に供給する役割を担っている。その意味でミトコンドリアは細胞の活動そのものに不可欠な器官である。

ミトコンドリアの正常な働きが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を総称して「ミトコンドリア病」という。
（2019年8月5日更新）

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ミトコンドリア【mitochondria】

読み方：みとこんどりあ

《ギリシャ語で、糸と粒の意の合成語》すべての真核生物の細胞質中に存在する、糸状または顆粒(かりゅう)状の細胞小器官。内外二重の膜に包まれ、内部にクリスタとよばれるひだ状突起がある。呼吸およびエネルギー生成の場で、電子伝達系やトリカルボン酸回路などに関与する酵素群をもち、一連の反応によりATP（アデノシン三燐酸(りんさん)）の合成を行う。細胞の核とは別にDNA（デオキシリボ核酸）をもち、独自に分裂によって増殖する。糸粒体。糸状体。コンドリオソーム。

「ミトコンドリア」に似た言葉
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コンドリオソーム

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ミトコンドリア

英訳・(英)同義/類義語：mitochondria, mitochondrion

真核細胞内に存在する細胞内小器官で、独自のゲノムDNAを持つことから原子真核細胞に共生した菌に由来すると考えられている。細胞における、ATP合成の場である。ミトコンドリアDNAは母性遺伝をすることや細胞内のコピー数が多いことから、多様性や種間比較の研究材料に使われる。
「生物学用語辞典」の他の用語
細胞名や細胞内の構造オルガネラに関連する用語：  ペルオキシソーム  ポリリボソーム  ミクログリア  ミトコンドリア  ミトコンドリアリボソーム  ミトコンドリア内膜  ミトコンドリア外膜

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ミトコンドリア

【英】： Mitochondria

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ミトコンドリア

読み方：みとこんどりあ
【英】：mitochondrion

細胞内に存在する細胞内小器官。ATPの生成やアポトーシス（細胞死）において重要な働きを担っている。

　ミトコンドリアは、細胞内に存在する細胞内小器官であり、1細胞あたり100個から2000個程度含まれます。その構造としては、外膜と内膜の二重の生体膜によって囲まれ、内部が膜間部とマトリクスという空間に分けられています。マトリクス内には、ミトコンドリアDNAが存在しています。
　このミトコンドリアDNAは、わずかではありますが、ミトコンドリアにおけるエネルギー生成に重要な遺伝情報を持っています。一方、機能としては細胞内におけるエネルギー（ATP）生成の役割や、アポトーシス（細胞死）に役割を担っています。また、運動を行う際、生体は筋肉を収縮させるための多くのエネルギーを必要とします。このエネルギーの大部分が、ミトコンドリアによる有酸素性エネルギー代謝により作り出されます。継続的な運動（トレーニング）は、骨格筋や心筋におけるミトコンドリアの適応をもたらし、更なるエネルギー供給や疲労耐性を可能とします。


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ミトコンドリア

Mitochondria

【概要】 糸状体。体中の全ての細胞の細胞質に数百個ずつある顆粒状の構造体。ブドウ糖から細胞のエネルギーである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の環状の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合成酵素と呼吸鎖複合体の蛋白、そしてそれを作る遺伝子である。この遺伝子異常の病気として、アルツハイマー病や、さまざまな神経、筋肉の病気が起こる。　

【詳しく】 受精の時に精子は精子のミトコンドリアを卵子の中に持ち込まない。それでミトコンドリアの中にある遺伝子DNAは、精子と卵子の合体産物である細胞核には関係なく、母親の卵細胞のミトコンドリアDNAを受け継ぐという、変わった遺伝形式をとる。このミトコンドリアDNAを複製する酵素は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


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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（細胞の核の周囲を満たす液体）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、核に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も数多く存在する。

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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）』 (2023/10/29 08:20 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。


脚注

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、シアン化水素や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」の続きの解説一覧

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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。このクリステの形状もユーグレノゾアの共有形質である。

※この「ミトコンドリア」の解説は、「ユーグレナ藻」の解説の一部です。
「ミトコンドリア」を含む「ユーグレナ藻」の記事については、「ユーグレナ藻」の概要を参照ください。

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、盤状クリステ類に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。

※この「ミトコンドリア」の解説は、「ユーグレノゾア」の解説の一部です。
「ミトコンドリア」を含む「ユーグレノゾア」の記事については、「ユーグレノゾア」の概要を参照ください。

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は運動に応答して発現が増大する。AICARによるAMPKの刺激は、シトクロムcと、ヘムの産生の律速段階の酵素であるアミノレブリン酸シンターゼを増加させる。AICARが注入されたラットでは、リンゴ酸デヒドロゲナーゼとコハク酸デヒドロゲナーゼも増加し、クエン酸シンターゼの活性も増大する。逆にLKB1のノックアウトマウスでは、マウスが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とクエン酸シンターゼの活性は低下する。 AMPKは、骨格筋でのクレアチンの欠乏に応答したPGC-1αの発現上昇にも必要である。PGC-1αは脂肪酸の酸化、糖新生、ミトコンドリア生合成に関与する遺伝子の転写を調節する因子である。AMPKはPGC-1αの発現上昇のために、NRF1（英語版）（nuclear respiratory factor 1）、MEF2、HCF（host cell factor）といった転写因子の活性を向上させる。また、PGC-1αとMEF2などの転写因子の間には発現を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のプロモーター活性を誘導するためには、MEF2とcAMP応答性エレメント（CRE）のコンセンサス配列が必須である。LKB1の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の低下もみられる。

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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）』 (2021/08/03 02:00 UTC 版)

「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の共進化の例である。科学者たちは長年にわたってミトコンドリアを顕微鏡で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てその歴史が理解されるようになった。ミトコンドリアは宿主の細胞とは別の DNA を持ち、実際に細菌であったことを示す遺伝学的特徴を備えていた。さらに、ミトコンドリアの DNA はチフスを発生させる細菌と著しい類似点を持っている。細胞壁に穴を穿って進む能力があるため、それらの細菌は様々な障害を起こす。ところがミトコンドリアは（少なくとも現在は）そのような能力を持たず、「原始の海洋」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を利用するようになったと考えられる。より永久的な共生関係の形成である。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を備えている（細胞自体とは独立の DNA を持っている）。しかし、共進化の共生関係的性質によって、宿主に有害な突然変異は制限されると思われる。

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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）』 (2020/08/12 09:08 UTC 版)

「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は多くの役割を演ずる。鉄や、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、酸化還元酵素活性を有する。生理学的には酸化還元反応、鉄イオンの膜輸送、鉄の細胞内濃度のホメオスタシスに関与する。

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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）』 (2022/06/10 08:38 UTC 版)

「アメーバ」の記事における「ミトコンドリア」の解説

嫌気的な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などのように、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を発達させる以前の極めて原始的な真核生物と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を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、その痕跡と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と考えられる共生細菌を持っている。

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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

生活環の多様性は、これらの群が進化的に異なる由来の系統から構成された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、酸素呼吸に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は平板状であるが、ミドリムシやトリパノソーマのそれは先が膨らんだ団扇状になっており、この両者が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、アメーバ類のクリステは平板状である。これに対して、有孔虫類のそれは管状である。管状クリステは粘菌類や繊毛虫にも見られ、原生生物にはいくつもの群に見られる形質である。また、アメーバに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 クリステは平板状：アメーバ類・（アクラシス類）・太陽虫 クリステは管状：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

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

語源

英語 mitochondrion の複数形 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) 酸素を利用して呼吸をする細胞小器官。

発音(?)

み↗とこんど↘りあ

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