미토콘드리아

우리 몸의 세포 안에 작은 발전소들이 수없이 많이 존재하는 것을 아는가?

바로 미토콘드리아다. 이 미토콘드리아에 대해 서술한 책을 읽어보면서 생명의 신비로움에 한발 다가섰다.

1) 미토콘드리아는 인간 안의 에너지 공장(발전소)이다.

미토콘드리아는 세포내의 한 소기관이다. 식물 새포에게도 동물 세포에게도 존재한다.
이 미토콘드리아는 영양소를 받아서 분해하여, 에너지가 가득한 분자로 만들어준다.
이런 에너지를 만드는 과정을 세포 호흡(cellular respiration)이라고 부른다.
이런 작용의 대부분이 우리 몸의 미토콘드리아에서 발생한다.
즉 미토콘드리아는 세포가 에너지가 가득하게 만드는 역할을 한다.
우리 생명이 살 수 있도록, 계속 살아갈 수 있도록 끊임없이 세포에 에너지를 생산하여 공급한다.
우리 몸의 에너지 발전소인 셈이다.

세포마다 미토콘드리아의 갯수가 다르다. 에너지가 많이 필요한 근육의 세포 같은 경우엔
수천개의 미토콘드리아가 있고, 어떤 세포는 미토콘드리아를 가지고 있지 않은 세포도 있다.

우리 몸의 호흡으로 흡수된 산소 분자는 혈액 내의 헤모글로빈과 결합하여 몸속을 돌아다닌다.
그리하여 세포 내에 산소가 전달이 되면 세포 내의 미토콘드리아는 포도당을 활활 태우며 산화시킨다.
이 포도당이 타면서 에너지가 만들어지게 되고, 우리 몸은 살아가는데 필요한 에너지를 얻게 된다.
포도당의 산화는 포도당에 있는 전자 두개를 산소로 이동시키는 과정이다.
즉, 산소는 포도당의 전자 두개를 빼앗기 위해서 헤모글로빈을 타고 그 먼 여행을 한다.

2) 미토콘드리아는 유전 정보를 가지고 있다.
우리 몸을 이루는 세포의 유전자는 모두 동일하다. 머리카락의 세포핵의 유전자와 손바닥의 세포핵 유전자가 동일한 것이다.
우리 몸의 그러한 유전 정보는 어디에 저장될까? 바로 세포핵에 저장된다.
그런데 세포핵이 아닌 세포 소기관인 미토콘드리아도 자신만의 독립적인 유전자를 가지고 있다.
우리 몸의 단백질 코드 유전자들이 20000 ~ 25000 종류인데 그 중 37종만 미토콘드리아가 가지고 있다.
이는 세포핵에 존재하는 유전자(DNA들)와는 확연히 구별된다.
특이하지 않은가. 여기서 미토콘드리아가 외부 생물이었다는 세포 공생설이 나왔다.

3) 미토콘드리아는 모계 유전이다.
세포핵에 존재하는 DNA(유전자)는 부모 모두로부터 물려받는데, 미토콘드리아의 DNA는 어머니로부터만 유전된다.
아버지의 미토콘드리아 DNA 정보는 수정 과정에서 우리 몸에 흡수되며 사라진다.
따라서 이 미토콘드리아 유전 정보를 계속 거슬러 올라가면 인류의 조상은 아프리카 근처의 한 여자로 수렴된다고 이야기하는데 그녀를 “미토콘드리아 이브”라고 부른다.

4) 미토콘드리아는 자살한다.
세포는 자살할 수 있다. 자신에게 치명적인 결함이나 더이상 세포의 역할을 할 수 없을 때 스스로 없어지는 것을 선태한다.
이 때 세포가 자살하는 방법은 바로 미토콘드리아가 붕괴되면서 발생한다. 아이러니컬하게 이 때 세포핵이 아니라 미토콘드리아가 세포의 자살을 결정한다고 한다.
제 때 세포가 자살하지 않고 무한으로 증식하는 것이 바로 암이다. 따라서 미토콘드리아는 암 연구에 있어서도 매우 중요한 소기관이다.

Reference: 김상욱 / 떨림과 울림