How big is 미토콘드리아?

미토콘드리아는 세포 안에 있는 작은 구조로, 세포가 에너지를 나르는 데 쓰는 주된 분자인 ATP를 만든다. 전형적인 미토콘드리아는 둥근 막대 모양이며, 길이가 약 1~2마이크로미터이고 너비는 그 절반가량이다. 1마이크로미터는 1미터의 100만분의 1이다. 세포 하나에는 미토콘드리아가 수백 개나 수천 개 들어 있을 수 있다.

크기

미토콘드리아는 모양과 크기가 다양해서, 크기를 일반적인 범위로 나타낸다. 대부분의 세포에서 미토콘드리아는 너비가 약 0.5마이크로미터이고 길이가 1~2마이크로미터인 막대나 알갱이 모양이며, 크기는 세균과 대략 비슷하다. 교과서 그림에는 더 큰 미토콘드리아, 즉 길이가 약 2마이크로미터이고 너비가 1마이크로미터인 것이 자주 나온다. 일부 세포에서는 미토콘드리아의 너비가 몇 마이크로미터이고 길이는 최대 10마이크로미터에 이른다.

미토콘드리아는 모양도 변한다. 광학 현미경으로 보면 미토콘드리아가 자라고, 가지를 치고, 분열하고, 서로 합쳐지는 모습을 볼 수 있다. 일부 세포에서는 미토콘드리아가 수십 마이크로미터에 걸쳐 퍼지는, 가지 달린 그물망으로 이어진다. 그래서 미토콘드리아 하나가 어디서 끝나고 다음 것이 어디서 시작하는지 말하기 어렵고, 개수를 세기도 어렵다.

크기 비교

미토콘드리아는 크기가 대장균과 거의 비슷하다. 대장균은 길이가 약 2마이크로미터, 너비가 1마이크로미터이다.
미토콘드리아 약 4~8개를 끝과 끝을 맞대어 한 줄로 늘어놓으면 적혈구의 지름에 이른다. 적혈구의 지름은 약 7.5마이크로미터이다.
미토콘드리아의 너비인 0.5~1마이크로미터는 짙은 적색광의 파장인 0.75마이크로미터에 가깝다.
지름이 약 10마이크로미터인 일반적인 사람 세포를 농구공 크기로 확대한다면, 미토콘드리아는 길이가 약 2.4~4.8센티미터일 것이다.

미토콘드리아가 하는 일

미토콘드리아는 포도당과 다른 영양소에 저장된 화학 에너지를 꺼내어 ATP를 만드는 데 쓴다. 세포 호흡이라고 하는 이 과정은 산소를 쓰고, 노폐물로 이산화탄소를 내놓는다. 사람이 내쉬는 이산화탄소는 이 반응에서 나온다.

미토콘드리아에는 막이 두 겹 있다. 안쪽 막은 크리스타라고 하는 주름 모양으로 접혀 있어서, ATP를 만드는 표면이 더 넓다. 근육 세포처럼 에너지가 많이 필요한 세포에는 미토콘드리아가 많다.

미토콘드리아의 기원

미토콘드리아라는 이름은 미토콘드리아가 취하는 두 가지 모양인 "실"과 "알갱이"를 뜻하는 그리스어 단어에서 왔다. 독일 과학자 카를 벤다가 1898년에 이 이름을 만들었다. 1960년대에 과학자들은 미토콘드리아가 자체 DNA와 자체 리보솜을 가지고 있음을 알아냈다. 리보솜은 단백질을 만드는 장치이다.

1976년에 미토콘드리아의 DNA 염기서열을 해독하자, 이 DNA가 세균의 DNA와 닮았다는 것이 드러났다. 이 결과는 린 마굴리스가 제안한 세포내공생설을 뒷받침했다. 이 이론은 미토콘드리아가 원래 다른 세포에 삼켜진 뒤 그 안에서 계속 살게 된 세균이었다고 설명한다.

출처

How big are mitochondria?. In Cell Biology by the Numbers. Ron Milo and Rob Phillips, Garland Science.
Mitochondria. Stephen L. Wolfe and Bryan Ness, EBSCO Research Starters, 2021.
How big is an E. coli cell and what is its mass?. In Cell Biology by the Numbers. Ron Milo and Rob Phillips, Garland Science.
How big is a human cell?. In Cell Biology by the Numbers. Ron Milo and Rob Phillips, Garland Science.
Eukaryotic Cells. In Biology 2e. OpenStax, 2018.
Cell Division. In Biology 2e. OpenStax, 2018.
Unique Characteristics of Eukaryotic Cells. In Microbiology. OpenStax, 2016.
The Electromagnetic Spectrum. In College Physics 2e. OpenStax, 2022.
Official Basketball Rules 2026: Basketball Equipment. FIBA, 2026.