Mitokondrite omadused

Inimese keha on valmistatud triljonitest pisikestest elusüksustest, mida nimetatakse rakkudeks. Iga rakk on palja silmaga nähtamatu, kuid kõik nad on võimelised täitma sadu üksikuid funktsioone - kõike, mis on vajalik keha ellujäämiseks ja kasvamiseks. Muude rollide kõrval aitavad mitokondriteks nimetatud väikesed struktuurid muuta süsivesikutesse salvestatud energia vormiks, mida rakud saavad kasutada nende paljude funktsioonide täitmiseks.

Mitokondrid kuuluvad raku sees olevate struktuuride rühma, mida nimetatakse organellideks ja mida eraldavad ülejäänud rakust fosfolipiidmembraanid. Lisaks on mitokondrid ainsad kahemembraanilised organellid. Volditud sisemine membraan mängib energia tootmisel võtmerolli. Kahe membraani vahelist ruumi nimetatakse intermembraanseks ruumiks, sisemise membraani sisemist ala aga maatriksiks.

Veel kaks mitokondrite ainulaadset tunnust on ringikujuline genoom, mis on täielikult eraldatud tuumas leiduvast lineaarsest DNA-st, ja võime jagada ümbritsevast rakust sõltumatult. Kui tuumakromosoomid on päritud võrdselt mõlemalt vanemalt, siis mitokondriaalne DNA pärandub ainult emalt. Kui rakk vajab rohkem energiat, saab ta lihtsalt mitokondritest jagunemiseks märku anda. Teisisõnu võiks eeldada, et neid organelle leiab rohkem energiamahukatest kudedest, nagu süda ja muud lihased, vähem aga naharakust või neuronist.

Mitokondrites on mitu ensümaatilist rada - näiteks karbamiiditsükli esimesed sammud -, kuid ülekaalukalt on kõige olulisem sidrunhappe või Krebsi tsükkel. Selle raja ensüüme võib leida mitokondrite maatriksist ja nad töötavad järjestikku, et muuta tsütoplasmast pärit püruvaat süsinikdioksiidi molekulideks. Suure energiaga elektronid viiakse süsinikuahelast elektrontranspordiahelasse - sisemembraani sisestatud valgukomplekside rühma. Need kompleksid kasutavad elektronide abil vesinikuaatomite membraanidevahelisse ruumi sundimiseks; kui aatomid hajuvad tagasi maatriksisse, tekib raku energia adenosiinitrifosfaadi või ATP kujul.

Membraanidevaheline ruum on koduks olulisele ühendile, mida nimetatakse tsütokroomiks c. Kui rakukomponendid on kahjustatud või kui rakk saab teatud keskkonnasignaale, vabastavad mitokondrid tsütokroom c tsütoplasmasse. See sündmus käivitab ensümaatilise aktiivsuse voolu, mis viib lõpuks kogu raku programmeeritud ja korrektse lammutamiseni. Seda rada nimetatakse apoptoosiks ja see pole organismile üldiselt halb. See pakub organismile mugavat viisi rakkude ja kudede eemaldamiseks, mida enam ei vajata või mis vananevad ja vajavad ringlussevõttu.