Wewnętrzna błona mitochondrialna - Inner mitochondrial membrane

Komórka biologiczna
mitochondrium
Mitochondrium mini.svg
Składniki typowego mitochondrium

1 Membrana zewnętrzna

1.1 Poryn

2 Przestrzeń międzybłonowa

2.1 Przestrzeń wewnątrzkrystaliczna
2.2 Przestrzeń peryferyjna

3 lamele

3.1 Wewnętrzna membrana   ◄ Jesteś tutaj
3.11 Wewnętrzna membrana graniczna
3.12 Kryształowa membrana
3.2 Matryca
3.3 Criste

4 Mitochondrialne DNA
5 Ziarnina matrycy
6 Rybosom
7 Syntaza ATP


Wewnętrzną błonę mitochondrialną ( IMM ) jest mitochondrialnego membrana, która oddziela od macierzy mitochondrialnej przestrzeni międzybłonowej.

Struktura

Struktura wewnętrznej błony mitochondrialnej jest silnie pofałdowana i podzielona na przedziały. Liczne wgłębienia błony nazywane są cristae , oddzielone połączeniami crista od wewnętrznej błony granicznej przyległej do błony zewnętrznej. Cristae znacznie zwiększa całkowitą powierzchnię membrany w porównaniu z gładką membraną wewnętrzną, a tym samym dostępną przestrzeń roboczą.

Wewnętrzna membrana tworzy dwie komory. Obszar między błoną wewnętrzną i zewnętrzną, zwany przestrzenią międzybłonową, która jest w dużej mierze ciągła z cytozolem, oraz bardziej zamaskowaną przestrzenią wewnątrz błony wewnętrznej, zwaną macierzą .

Cristae

Główny artykuł: Cristae

W typowych mitochondriach wątrobowych obszar błony wewnętrznej jest około 5 razy większy niż błona zewnętrzna z powodu cristae. Ten stosunek jest zmienny, a mitochondria z komórek, które mają większe zapotrzebowanie na ATP, takich jak komórki mięśniowe, zawierają jeszcze więcej cristae. Membrany Cristae są wysadzane po stronie matrycy małymi okrągłymi kompleksami białkowymi znanymi jako cząstki F 1 , miejsce syntezy ATP sterowanej gradientem protonów. Cristae wpływają na ogólną funkcję chemiosmotyczną mitochondriów.

Skrzyżowania Cristae

Cristae i wewnętrzne błony graniczne są oddzielone złączami. Koniec cristae jest częściowo zamknięty przez transbłonowe kompleksy białkowe, które wiążą głowę do głowy i łączą przeciwległe błony crista w sposób przypominający wąskie gardło. Na przykład, usunięcie białka łączącego MIC60/Mic60 (dawniej Mitofilin/Fcj1) prowadzi do zmniejszonego potencjału błony wewnętrznej i upośledzenia wzrostu oraz do dramatycznie nieprawidłowych struktur błony wewnętrznej, które tworzą koncentryczne stosy zamiast typowych wgłębień.

Kompozycja

Błona wewnętrzna mitochondriów jest podobna pod względem składu lipidowego do błon bakteryjnych . Zjawisko to można wyjaśnić hipotezą endosymbiontów o pochodzeniu mitochondriów jako prokariontów internalizowanych przez eukariotyczną komórkę gospodarza.

W mitochondriach serca świni fosfatydyloetanoloamina stanowi większość wewnętrznej błony mitochondrialnej w 37,0% składu fosfolipidów. Fosfatydylocholina stanowi około 26,5%, kardiolipina 25,4%, a fosfatydyloinozytol 4,5%. W mitochondriach S. cerevisiae fosfatydylocholina stanowi 38,4% IMM, fosfatydyloetanoloamina stanowi 24,0%, fosfatydyloinozytol 16,2%, kardiolipina 16,1%, fosfatydyloseryna 3,8% i kwas fosfatydowy 1,5%.

W wewnętrznej błonie mitochondrialnej stosunek białek do lipidów wynosi 80:20, w przeciwieństwie do błony zewnętrznej 50:50.

Przepuszczalność

Membrana wewnętrzna jest swobodnie przepuszczalna tylko dla tlenu , dwutlenku węgla i wody. Jest znacznie mniej przepuszczalny dla jonów i małych cząsteczek niż błona zewnętrzna, tworząc przedziały poprzez oddzielenie matrycy od środowiska cytozolowego. Ta kompartmentalizacja jest niezbędną cechą metabolizmu. Wewnętrzna błona mitochondrialna jest zarówno izolatorem elektrycznym, jak i barierą chemiczną. Istnieją wyrafinowane transportery jonów , które umożliwiają określonym cząsteczkom przekraczanie tej bariery. W błonie wewnętrznej znajduje się kilka systemów antyportów , które umożliwiają wymianę anionów między cytozolem a macierzą mitochondrialną.

Białka związane z IMM

Zobacz też

Bibliografia

Linki zewnętrzne