Внутренняя митохондриальная мембрана - Inner mitochondrial membrane

Клеточная биология
В митохондрия
Митохондрии mini.svg
Компоненты типичной митохондрии

1 Внешняя мембрана

1.1 Порин

2 Межмембранное пространство

2.1 Внутрикристальное пространство
2.2 Периферийное пространство

3 Ламели

3.1 Внутренняя мембрана   ◄ Вы здесь
3.11 Внутренняя граничная мембрана
3.12 Cristal мембрана
3.2 Матрица
3.3 Кристо

4 Митохондриальная ДНК
5 Матрица гранула
6 Рибосома
7 АТФ-синтаза


В внутренняя митохондриальная мембрана (IMM) это митохондриальный мембрана, которая отделяет митохондриальный матрикс от межмембранного пространства.

Структура

Структура внутренней митохондриальной мембраны сильно сложена и разделена на части. Многочисленные инвагинации перепонки называются кристы отделены переходами крист от внутренней граничной мембраны, прилегающей к внешней мембране. Cristae значительно увеличивает общую площадь поверхности мембраны по сравнению с гладкой внутренней мембраной и, следовательно, доступное рабочее пространство.

Внутренняя мембрана образует два отсека. Область между внутренней и внешней мембраной, называемая межмембранное пространство который в значительной степени непрерывен с цитозолем, и более изолированное пространство внутри внутренней мембраны, называемое матрица.

Кристы

Основная статья: Кристы

Для типичных митохондрий печени площадь внутренней мембраны примерно в 5 раз больше внешней мембраны из-за крист. Это соотношение варьируется, и митохондрии из клеток, которые имеют большую потребность в АТФ, таких как мышечные клетки, содержат еще больше крист. Мембраны крист со стороны матрикса усеяны небольшими круглыми белковыми комплексами, известными как F1 частицы, сайт синтеза АТФ, управляемого протонным градиентом. Кристы влияют в целом хемиосмотический функция митохондрий.[1]

Кристы соединения

Кристы и внутренние пограничные мембраны разделены стыками. Концы крист частично закрыты трансмембранными белковыми комплексами, которые связываются голова к голове и связывают противоположные мембраны крист подобно узкому горлышку.[2] Например, делеция соединительного белка MIC60 / Mic60 (ранее Mitofilin / Fcj1) приводит к снижению внутреннего мембранного потенциала и нарушению роста.[3] и к резко аберрантным структурам внутренней мембраны, которые образуют концентрические стопки вместо типичных инвагинаций.[4]

Сочинение

Внутренняя мембрана митохондрий по липидному составу похожа на мембрану митохондрий. бактерии. Это явление можно объяснить гипотеза эндосимбионта о происхождении митохондрий как прокариот, интернализированных эукариотической клеткой-хозяином.

В митохондриях сердца свиньи фосфатидилэтаноламин составляет большую часть внутренней митохондриальной мембраны, составляя 37,0% фосфолипидного состава. Фосфатидилхолин составляет около 26,5%, кардиолипин 25,4%, и фосфатидилинозитол 4.5%.[5] В С. cerevisiae митохондрии, фосфатидилхолин составляет 38,4% ИММ, фосфатидилэтаноламин составляет 24,0%, фосфатидилинозитол 16,2%, кардиолипин 16,1%, фосфатидилсерин 3,8%, и фосфатидная кислота 1.5%.[6]

Во внутренней митохондриальной мембране соотношение белков и липидов составляет 80:20, в отличие от внешняя мембрана, что составляет 50:50.[7]

Проницаемость

Внутренняя мембрана свободно проницаема для кислород, только двуокись углерода и вода.[8] Она гораздо менее проницаема для ионов и небольших молекул, чем внешняя мембрана, создавая отсеки, разделяя матрица из цитозольной среды. Эта компартментализация является необходимой особенностью метаболизма. Внутренняя митохондриальная мембрана является одновременно электрическим изолятором и химическим барьером. Сложный ионные транспортеры существуют, чтобы позволить определенным молекулам преодолевать этот барьер. Есть несколько антипорт системы, встроенные во внутреннюю мембрану, позволяющие заменять анионы между цитозоль и митохондриальный матрикс.[7]

IMM-ассоциированные белки

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Маннелла CA (2006). «Структура и динамика крист внутренней мембраны митохондрий». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Исследование молекулярных клеток. 1763 (5–6): 542–548. Дои:10.1016 / j.bbamcr.2006.04.006. PMID  16730811.
  2. ^ Херрманн, JM (18 октября 2011 г.). «МИНОС плюс: комплекс митофилина для контактов с митохондриальной мембраной». Клетка развития. 21 (4): 599–600. Дои:10.1016 / j.devcel.2011.09.013. PMID  22014515.
  3. ^ фон дер Мальсбург, К; Мюллер, JM; Bohnert, M; Oeljeklaus, S; Квятковская, П; Беккер, Т; Loniewska-Lwowska, A; Визе, S; Рао, S; Миленкович, Д; Хуту, Д.П .; Зербес, РМ; Шульце-Спкинг, А; Мейер, HE; Мартину, JC; Росперт, S; Rehling, P; Meisinger, C; Veenhuis, M; Warscheid, B; van der Klei, IJ; Pfanner, N; Чачинская, А; ван дер Лаан, М. (18 октября 2011 г.). «Двойная роль митофилина в организации митохондриальной мембраны и биогенезе белка» (PDF). Клетка развития. 21 (4): 694–707. Дои:10.1016 / j.devcel.2011.08.026. PMID  21944719.
  4. ^ Rabl, R; Soubannier, V; Scholz, R; Vogel, F; Mendl, N; Васильев-Ноймайер, А; Körner, C; Jagasia, R; Кейл, Т; Баумейстер, Вт; Cyrklaff, M; Neupert, Вт; Райхерт, А.С. (15 июня 2009 г.). «Формирование крист и соединений крист в митохондриях зависит от антагонизма между Fcj1 и Su e / g». Журнал клеточной биологии. 185 (6): 1047–63. Дои:10.1083 / jcb.200811099. ЧВК  2711607. PMID  19528297.
  5. ^ Конт Дж, Майстеррена Б., Гаутерон, округ Колумбия (январь 1976 г.). «Липидный состав и белковые профили наружных и внутренних мембран митохондрий сердца свиней. Сравнение с микросомами». Биохим. Биофиз. Acta. 419 (2): 271–84. Дои:10.1016/0005-2736(76)90353-9. PMID  1247555.
  6. ^ Ломизе, Андрел; Ломизе, Михаил; Погожева, Ирина (2013). "Атлас составов липидов мембранных белков". Ориентация белков в мембранах. университет Мичигана. Получено 10 апреля 2014.
  7. ^ а б Краусс, Стефан (2001). «Митохондрии: структура и роль в дыхании» (PDF). Издательская группа "Природа". Архивировано из оригинал (PDF) 21 октября 2012 г.. Получено 9 апреля 2014.
  8. ^ Капретт, Дэвид Р. (12 декабря 1996 г.). «Строение митохондрий». Экспериментальные биологические науки. Университет Райса. Получено 9 апреля 2014.

внешняя ссылка