広島県呉市広駅前 小早川歯科口腔外科クリニック

③ミトコンドリア

【ミトコンドリアの働き？】ミトコンドリアは外膜と内膜という二重の膜からなり１個の細胞に数百個から数千個も含まれる細胞小器官です。それほどたくさんのミトコンドリアが何故細胞内に存在するのか？それは細胞内で「好気呼吸」を司る細胞小管である。グルコースが細胞質で解糖系によって分解できるピルビン酸、体外から呼吸によって取り入れた酸素を利用してエネルギー物質であるATPを作り出している。副産物として二酸化炭素を作る。作られた二酸化炭素は呼吸によって体外に排出する。細胞はミトコンドリアが生産するATPを使うことによって、日々の活動を行うことが出来る。【ミトコンドリアとATP】ATPはRNAの材料となる重要な物質でリボースという糖とアデニンという塩基と三つが直接につながったリン酸が結合した形をしている。この直列につながった三つのリン酸のうちリボースから最も遠いリン酸（γ位リン酸）とその手前のリン酸（β位のリン酸）との間の結合が「高エネルギーリン酸結合」と呼ばれておりこの結合を加水分解することにより一モルATPあたり７キロカロリーもののエネルギーが生じる。そのエネルギーの使い道の一例はとれたリン酸を不活性型タンパクに結合させ活性型に変えることである。その重要な物質、ATPを作る細胞小器官がミトコンドリアである。グルコースの分解でできたピルビン酸が細胞質からミトコンドリアに入り込むとそこでアセチルCoがミトコンドリアのマトリックスと呼ばれる実質部分で「クエン酸回路」と呼ばれる反応経路に入ると「NADH」という物質が作られる。（還元型補酵素）これは「NAD＋」（酸化型補酵素）（電子とプロトンが一次的に預けられたもの）。NAD＋に一時的に預けられた電子はミトコンドリア内膜の電子伝達系に入り「呼吸鎖を構成する酵素群」にすりぬけていく。その伝達系の水素イオン（プロトン）を膜の内外へととりぬけさす「プロトンポンプ」というたんぱく質複合体が電子がその中を通り抜けることにより活性化することにより内膜にたまっていたプロトンが内膜と外膜の間の空間に放り込まれていく。その過程で生まれたプロトンの濃度勾配によりATPが合成される。伝達された電子はプロトンとともに酸素と結合し水となる。最近ではインフルエンザウイルスに感染するとインフルエンザウイルスのタンパク質が宿主細胞のミトコンドリアに入り込みその機能を低下させることが知られている。ミトコンドリアにはATP産生という主要な役割以外にウイルスが細胞内に侵入してきたことを感知して、自然免疫に必要なインターフェロンなどの免疫物質を細胞に生産させる役割があることがわかっている。