3.에너지공장 미토콘드리아

 

 

 

 

 

●에너지공장 미토콘드리아

 

 

 

 

 

 

 

 

미토콘트리아는 이중 막으로 둘러싸여 있으며 내부는 크리스테(Cristae)라고 불리는 구불구불한 내막으로 이루어져 있다. 그 속에는 DNA 와 RNA가 존재하며 크기는 0.2㎛에서 3㎛로 세포호흡에 관여한다. 모양은 생물종에 따라 각각 특징이 있고 크기도 세포의 종류에 따라 다르지만 대개 너비 0.5㎛.길이 2㎛ 정도 되는 것이 많다. 위상차현미경을 사용하면 살아 있는 세포에서도 관찰이 가능하고 야누스그린 B에 염색되어 다른 부분과 쉽게 구별된다. 또한 시토크롬산화효소에 대한 나디반응.석신산탈수소효소에 의한 테트라졸리움염 환원반응으로 염색하여 검출한다.1개의 세포에 함유된 미토콘드리아의 수는 세포의 에너지 수용에 관계되며 일반적으로 호흡이 활발한 세포일수록 많은 미토콘드리아를 함유하고 있다. 예를 들면  간세포 1개당 1,000에서 3,000개. 식물세포에서는 100개에서 200개의 미토콘드리아를 볼 수 있다. 사람의 인체에는 약 1경 개의 미토콘드리아가 있는 것으로 알려져 있으며 여성의 난자에는 약 10만개가 들어있고 남성의 정자에도 약 100개 정도가 있다.미토콘드리아의 가장 중요한 기능은 몸속으로 들어온 음식물을 통해서 에너지원인 ATP를 합성하는 역할이다.ATP는 Adenosine triphosphate 즉 아데노신 3인산의 약자로 모든 생명체 내에 존재하는 유기화합물이다. 생명체는 글리코젠, 지질 등의 저장 분자를 이용해 에너지를 축적하며 저장된 에너지를 사용하기 위해선 수송 분자인 ATP로 재가공 되어야 한다. 미토콘드리아의 내막에는 ATP합성효소라는 단백질이 존재하는데 이것이 ATP를 만들어내는 역할을 한다. 음식물을 통해 미트콘드리아의 내막과 외막 사이에 만들어진 수소이온이 미토콘드리아 내막으로 유입되고 ATP합성효소에 의해 2개의 인산과 아데노신이 결합한 형태인 ADP가 결합하여 3개의 인산과 아데노신이 결합한 형태 ATP가 만들어진다. 이런 미트콘드리아의 ATP합성 기능을 밝혀낸 사람은 미국의 화학자 폴 보이어이다.또한 미토콘드리아는 기능이 상실된 세포를 죽이는 역할을 하기도 한다. 이를 아포토시스라고 하는데 DNA가 파괴된 세포를 흡수하거나 DNA를 절편하여 사망에 이르게 한다. 이는 이미 기능이 상실된 세포가 암세포나 다른 세포로 변이되는 것을 막는 역할이다.미트콘드리아는 호흡을 관장하는 중심적 구실을 하는 구조체며, 당(糖)이 지질(脂質)의 이화작용(異化作用)으로 생성되는 피루브산.아세틸 CoA의 산화와 전자전달계를 통한 산화적 인산화에도 관여한다.

 

 

 

 

 

이렇게 미토콘드리아는 당과 지방산의 산화와 그것에 수반하는 산화적 인산화에 중심적 역할을 한다.인체의 근육이 늘어나면 더욱 많은 근육세포 내 더욱 많은 미토콘드리아가 생성되는데 그 결과는 더욱 많은 에너지, 즉 ATP가 생성되게 된다. 따라서 체력이 증가되고 지구력이 강화된다. 하지만 꾸준한 운동을 하지 않으면 미토콘드리아는 소멸되거나 부피가 줄어들기 때문에 인체의 에너지도 줄어들게 된다. 따라서 나이가 들어서도 저마다 수준에 맞는 운동을 소홀히 해서는 안된다.하지만 미토콘드리아는 ATP를 생성하는 과정에서 활성산소를 유발하게 되는데 이 활성산소로 인해 단백질이 파괴되거나 DNA에 나쁜 영향을 미치기도 한다. 세포에는 활성산소로 부터 방어하는 기능이 있지만 점차 노화되어 감에 따라 그 역할이 약화되며 이로 인해 암세포 또는 당뇨병.고혈압.심장병.청각 이상.근육 이상. 안구 운동 장애. 자폐증.기타 뇌 신경 질환   등 각종 질병이 만들어진다.이 처럼 미토콘드리아는 신체에 필요한 거의 모든 세포 에너지를 생산하는 세포 기관이다. 모든 세포에 존재하지만 심장과 뇌와 같은 기관은 높은 에너지 요구량으로 인해 특히 미토콘드리아가 밀집되어 있다.우리 몸을 구성하고 있는 세포의 양은 약 37조인데 이 세포 하나 하나에 약 1,500개의 미토콘드리아가 들어 있다. 미토콘드리아는 우리가 먹는 음식을 ATP 에너지로 전환시키는 에너지 공장이다. 또한 우리 몸을 구성하는 세포의 여러 성장 과정과 수리.재생산을 담당하는 아주 중요한 미세 기관이고 세포 부피의 약 60% 정도를 차지하고 있다. 우리가 배고픈 것을 참지 못하고 음식을 먹는 것도 결국은 우리 몸의 에너지 공장인 미토콘드리아에게 탄수화물이나 지방들의 에너지 재료를 공급해 주기 위한 것이다. 따라서 밥을 먹을 때마다 눈에 보이지 않는 미토콘드리아에게 밥을 떠 먹여 주는 것이 된다. 그러나 우리가 나이가 들어가면 미토콘드리아는 점점 쇠퇴하게 된다. 미토콘드리아를 증진시키기 위해서는 모든 음식을 골고루 섭취해주 어야 한다. 즉 건강한 식단이 기초적인 공급원이 된다.보충적으로 모든 식품을 골고루 섭취할 수 없는 경우가 많기 때문에 활력을 증진시키는 비타민 B군 복합체 와 미네랄.항산화 보충제와 노화방지 보충제를 적절하게 공급해줄 필요가 있다고 보겠다. 나이가 젊은 세대에서는 무엇을 먹든 건강하게 소화시키고 왕성한 식욕이 넘치기 때문에 보충제의 필요성이 많이 요구되지 않을 수 있으나 나이가 많아진 어르신 세대에서는 적절한 운동과  보충제를 사용하여 미토콘드리아의 증진을 시키는 것이 매우 중요하다고 볼 수 있겠다.

 

 

 

 

 

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