stringtranslate.com

Внутренняя митохондриальная мембрана

Внутренняя митохондриальная мембрана ( ВММ ) – это митохондриальная мембрана, отделяющая митохондриальный матрикс от межмембранного пространства .

Состав

Структура внутренней митохондриальной мембраны сильно складчата и разделена на компартменты. Многочисленные впячивания мембраны называются кристами и отделены соединениями крист от внутренней пограничной мембраны, примыкающей к внешней мембране. Кристы значительно увеличивают общую площадь поверхности мембраны по сравнению с гладкой внутренней мембраной и, следовательно, доступное рабочее пространство для окислительного фосфорилирования .

Внутренняя мембрана образует два отсека. Область между внутренней и внешней мембраной, называемая межмембранным пространством, в значительной степени непрерывна с цитозолем, тогда как более изолированное пространство внутри внутренней мембраны называется матриксом.

Кристы

Для типичных митохондрий печени площадь внутренней мембраны примерно в 5 раз превышает площадь наружной мембраны за счет крист. Это соотношение является переменным, и митохондрии клеток, которым требуется больше АТФ, например мышечных клеток, содержат еще больше крист. Мембраны крист со стороны матрикса усеяны небольшими круглыми белковыми комплексами, известными как частицы F 1 , местом синтеза АТФ, управляемого протонным градиентом. Кристы влияют на общую хемиосмотическую функцию митохондрий. [1]

Соединения крист

Кристы и внутренние пограничные мембраны разделены перемычками. Концы крист частично закрыты трансмембранными белковыми комплексами, которые связываются головками и связывают противоположные мембраны крист, образуя узкое место. [2] Например, удаление соединительного белка IMMT приводит к снижению потенциала внутренней мембраны и нарушению роста [3] , а также к резко аберрантным структурам внутренней мембраны, которые образуют концентрические стопки вместо типичных инвагинаций. [4]

Состав

Внутренняя мембрана митохондрий по липидному составу сходна с мембраной бактерий . Это явление можно объяснить эндосимбионтной гипотезой происхождения митохондрий как прокариотов, интернализованных эукариотической клеткой-хозяином.

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

Во внутренней мембране митохондрий соотношение белков и липидов составляет 80:20, в отличие от внешней мембраны , которая составляет 50:50. [7]

Проницаемость

Внутренняя мембрана свободно проницаема только для кислорода , углекислого газа и воды. [8] Она гораздо менее проницаема для ионов и малых молекул, чем внешняя мембрана, создавая отсеки, отделяя матрикс от цитозольной среды. Эта компартментализация является необходимой особенностью метаболизма. Внутренняя митохондриальная мембрана является одновременно электрическим изолятором и химическим барьером. Существуют сложные переносчики ионов , позволяющие определенным молекулам преодолевать этот барьер. Во внутреннюю мембрану встроено несколько антипорт- систем, обеспечивающих обмен анионами между цитозолем и митохондриальным матриксом. [7]

IMM-ассоциированные белки

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Маннелла, Калифорния (2006). «Структура и динамика крист внутренней мембраны митохондрий». Biochimica et Biophysical Acta (BBA) - Исследования молекулярных клеток . 1763 (5–6): 542–548. дои : 10.1016/j.bbamcr.2006.04.006. ПМИД  16730811.
  2. ^ Херрманн, JM (18 октября 2011 г.). «MINOS — это плюс: комплекс митофилина для контактов с митохондриальными мембранами». Развивающая клетка . 21 (4): 599–600. дои : 10.1016/j.devcel.2011.09.013 . ПМИД  22014515.
  3. ^ фон дер Мальсбург, К; Мюллер, Дж. М.; Бонерт, М; Ольеклаус, С; Квятковская, П; Беккер, Т; Лоневска-Львовска, А; Визе, С; Рао, С; Миленкович, Д; Хуту, ДП; Зербес, РМ; Шульце-Спекинг, А; Мейер, HE; Мартину, JC; Росперт, С; Релинг, П; Мейзингер, К; Винхейс, М; Варшайд, Б; ван дер Клей, Эй-Джей; Пфаннер, Н; Чачинская, А; ван дер Лаан, М. (18 октября 2011 г.). «Двойная роль митофилина в организации митохондриальных мембран и биогенезе белка» (PDF) . Развивающая клетка . 21 (4): 694–707. doi :10.1016/j.devcel.2011.08.026. ПМИД  21944719.
  4. ^ Рабл, Р; Субанье, В; Шольц, Р; Фогель, Ф; Мендл, Н; Васильев-Ноймайер, А; Кернер, К; Джагасия, Р; Кейл, Т; Баумайстер, В; Цирклафф, М; Нойперт, В; Райхерт, AS (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. ПМК 2711607 . ПМИД  19528297. 
  5. ^ Граф Дж., Майстеррена Б., Готерон, округ Колумбия (январь 1976 г.). «Липидный состав и белковые профили наружной и внутренней мембран митохондрий сердца свиньи. Сравнение с микросомами». Биохим. Биофиз. Акта . 419 (2): 271–84. дои : 10.1016/0005-2736(76)90353-9. ПМИД  1247555.
  6. ^ Ломизе, Андрел; Ломизе, Михаил; Погожева, Ирина (2013). «Атлас липидного состава мембранных белков». Ориентации белков в мембранах . Университет Мичигана . Проверено 10 апреля 2014 г.
  7. ^ Аб Краусс, Стефан (2001). «Митохондрии: структура и роль в дыхании» (PDF) . Издательская группа «Природа». Архивировано из оригинала (PDF) 21 октября 2012 года . Проверено 9 апреля 2014 г.
  8. ↑ Капретт, Дэвид Р. (12 декабря 1996 г.). «Строение митохондрий». Экспериментальные биологические науки . Университет Райса . Проверено 9 апреля 2014 г.

Внешние ссылки