Charakteristika mitochondrií

Lidské tělo je tvořeno biliony drobných živých jednotek zvaných buňky. Každá buňka je pouhým okem neviditelná, přesto jsou všechny schopné vykonávat stovky jednotlivých funkcí - vše potřebné k přežití a růstu těla. Mimo jiné role, malé struktury zvané mitochondrie pomáhají transformovat energii uloženou v sacharidech do formy, kterou mohou buňky použít k dosažení těchto mnoha funkcí.

Mitochondrie jsou členy skupiny struktur uvnitř buňky zvané organely, které jsou od zbytku buňky odděleny fosfolipidovými membránami. Kromě toho jsou mitochondrie jediné organely s dvojitou membránou. Skládaná vnitřní membrána hraje klíčovou roli při výrobě energie. Prostor mezi dvěma membránami se nazývá intermembránový prostor, zatímco oblast uvnitř vnitřní membrány se nazývá matice.

Dva další jedinečné rysy mitochondrií jsou kruhový genom, zcela oddělený od lineární DNA nalezené v jádru, a schopnost oddělit se nezávisle od okolní buňky. Zatímco jaderné chromozomy se dědí stejně od obou rodičů, mitochondriální DNA se dědí pouze od matky. Když buňka potřebuje více energie, může jednoduše signalizovat, že se její mitochondrie rozdělí. Jinými slovy byste očekávali, že najdete více těchto organel v energeticky náročných tkáních, jako je srdce a další svaly, a méně v kožní buňce nebo neuronu.

Mitochondrie jsou hostiteli několika enzymatických drah - například prvních pár kroků močovinového cyklu - ale zdaleka nejdůležitější je kyselina citrónová nebo Krebsův cyklus. Enzymy v této dráze lze nalézt v mitochondriální matrici a postupně pracují na přeměně pyruvátu z cytoplazmy na molekuly oxidu uhličitého. Vysokoenergetické elektrony jsou přepravovány z uhlíkového řetězce do elektronového transportního řetězce, což je skupina proteinových komplexů zabudovaných do vnitřní membrány. Tyto komplexy používají elektrony k vytlačování atomů vodíku do mezimembránového prostoru; když atomy difundují zpět do matrice, buněčná energie se vyrábí ve formě adenosintrifosfátu nebo ATP.

Mezimembránový prostor je domovem důležité sloučeniny zvané cytochrom c. Když jsou buněčné komponenty poškozeny nebo když buňka přijímá určité signály prostředí, mitochondrie uvolňují cytochrom c do cytoplazmy. Tato událost zahajuje příval enzymatické aktivity, která nakonec vede k naprogramované, řádné demontáži celé buňky. Tato cesta se nazývá apoptóza a není to obecně špatná věc pro organismus. Poskytuje organismu pohodlný způsob, jak odstranit buňky a tkáně, které již nejsou potřeba nebo které stárnou a je třeba je recyklovat.