미토콘드리아
다른 표기 언어 mitochondrion 동의어 사립체, 絲粒體, 활력체, 活力體
요약
구형 또는 막대 모양이고, 크기는 0.2∼0.5㎛ 정도다. 하나의 세포 속의 개수는 세포에 따라 다르지만 간세포의 경우 2,000개 이상 들어 있다.
1897년 베더가 발견하고 이름을 붙였다. 당시 작은 실 모양으로 관찰됐기 때문에 사립체를 뜻하는 그리스어에서 이름이 파생했다. 1950년대 전자현미경을 이용해 미토콘드리아의 복잡한 구조를 발견했고 세포 속의 발전소 역할을 한다는 점도 밝혀졌다.
미토콘드리아는 독립된 하나의 생명체였으며 진화 과정에서 세포 수준의 생명체와 공생 관계를 이뤘다는 가설이 있다. 세포와는 독립적인 유전자를 가지고 있어 고유의 단백질을 만들어내며 DNA는 박테리아의 경우처럼 원을 갖춘 데다, 히스톤이라는 단백질과 연결되어 있지 않다. 식물 세포의 엽록체 역시 비슷한 형태를 취한다.
구형 또는 막대 모양이고, 크기는 0.2∼0.5㎛ 정도다. 하나의 세포 속에 들어 있는 수는 세포에 따라 다르지만 간세포처럼 활동이 왕성한 경우 2,000개 이상 들어 있다.
1897년 독일의 생물학자 C. 베더가 발견하고 이름을 붙였다. 당시 미토콘드리아는 작은 실 모양으로 관찰됐기 때문에 사립체(絲粒體)를 뜻하는 그리스어에서 이름이 파생했다.
1950년대 과학자들은 전자현미경을 이용해 미토콘드리아가 매우 복잡한 구조를 갖췄다는 점을 발견했다. 또 생화학적인 연구 결과 미토콘드리아가 세포 속의 발전소 역할을 한다는 점이 밝혀졌다.
미토콘드리아는 외막과 내막의 이중막으로 싸여 있다. 외막은 매끈하며 연속적이지만, 내막은 안쪽으로 반복해서 함입된 구조를 가진다. 이 함입 부위를 크리스테(cristae)라고 부른다.
외막과 내막에는 다양한 효소가 존재하는데, 주요 기능은 당이나 지방산과 같은 영양물질을 산화시키는 일이다. 이를 호흡이라 부른다. 특히 크리스테 부위에서는 산화적 인산화 반응을 통해 생명체의 에너지인 아데노신삼인산(adenosine triphosphate/ATP)이 합성된다.
미토콘드리아는 여러 면에서 독립된 하나의 생명체였던 것으로 보인다. 우선 자신을 포함한 세포와는 독립적인 유전자(DNA)를 가지고 있어 고유의 단백질을 만들어낸다. 또 DNA는 박테리아의 경우처럼 원의 모양을 갖춘 데다, 히스톤이라는 단백질과 연결되어 있지 않다. 식물 세포에서 엽록체 역시 비슷한 형태를 취한다.
이런 점들 때문에 엽록체와 함께 미토콘드리아가 원래 박테리아의 한 형태였으며, 진화 과정에서 핵을 갖춘 세포 수준의 생명체와 공생 관계를 이뤘다는 가설이 있다. 미토콘드리아는 숙주(세포)에게 ATP 생산 시스템을 제공하고, 반대로 숙주는 미토콘드리아가 안정되고 쉽게 영양분을 섭취하며 살 수 있는 여건을 만들었다는 설명이다.