Zawartość
- Struktura ogólna
- Geny mitochondriów i oddzielny podział
- Produkcja energii i metabolizm biomolekuł
- Apoptoza
Ciało ludzkie składa się z trylionów małych żywych jednostek zwanych komórkami. Każda komórka jest niewidoczna gołym okiem, ale wszystkie są w stanie wykonywać setki indywidualnych funkcji - wszystko, co niezbędne, aby ciało mogło przetrwać i rosnąć. Wśród innych ról małe struktury zwane mitochondriami pomagają przekształcić energię zgromadzoną w węglowodanach w formę, którą komórki mogą wykorzystać do spełnienia tych wielu funkcji.
Struktura ogólna
Mitochondria są członkami grupy struktur wewnątrz komórki zwanych organellami, które są oddzielone od reszty komórki błonami fosfolipidowymi. Ponadto mitochondria są jedynymi organellami z podwójną błoną. Złożona membrana wewnętrzna odgrywa kluczową rolę w wytwarzaniu energii. Przestrzeń między dwiema membranami nazywa się przestrzenią międzybłonową, natomiast obszar wewnątrz membrany wewnętrznej nazywany jest matrycą.
Geny mitochondriów i oddzielny podział
Dwie inne unikalne cechy mitochondriów to kolisty genom, całkowicie oddzielony od liniowego DNA znajdującego się w jądrze oraz zdolność do dzielenia się niezależnie od otaczającej komórki. Podczas gdy chromosomy jądrowe są dziedziczone w równym stopniu od obojga rodziców, mitochondrialne DNA jest dziedziczone tylko od matki. Kiedy komórka potrzebuje więcej energii, może po prostu zasygnalizować podział mitochondriów. Innymi słowy, spodziewałbyś się znaleźć więcej tych organelli w energochłonnych tkankach, takich jak serce i inne mięśnie, a mniej w komórce skóry lub neuronie.
Produkcja energii i metabolizm biomolekuł
Mitochondria jest gospodarzem kilku ścieżek enzymatycznych - takich jak pierwsze kilka etapów cyklu mocznikowego - ale zdecydowanie najważniejszy jest kwas cytrynowy lub cykl Krebsa. Enzymy na tym szlaku można znaleźć w matrycy mitochondrialnej i działają one kolejno, aby przekształcić pirogronian z cytoplazmy w cząsteczki dwutlenku węgla. Elektrony o wysokiej energii są przenoszone z łańcucha węglowego do łańcucha transportu elektronów, grupy kompleksów białkowych osadzonych w wewnętrznej błonie. Kompleksy te wykorzystują elektrony do wtłaczania atomów wodoru do przestrzeni międzybłonowej; kiedy atomy dyfundują z powrotem do matrycy, energia komórkowa jest wytwarzana w postaci trifosforanu adenozyny lub ATP.
Apoptoza
Przestrzeń międzybłonowa jest domem dla ważnego związku zwanego cytochromem c. Kiedy elementy komórkowe są uszkodzone lub gdy komórka odbiera określone sygnały środowiskowe, mitochondria uwalniają cytochrom c do cytoplazmy. To wydarzenie rozpoczyna potok aktywności enzymatycznej, który ostatecznie prowadzi do zaprogramowanego, uporządkowanego demontażu całej komórki. Ta ścieżka nazywa się apoptozą i ogólnie nie jest złą rzeczą dla organizmu. Zapewnia organizmowi wygodny sposób usuwania komórek i tkanek, które nie są już potrzebne lub które starzeją się i muszą zostać poddane recyklingowi.