Mitokondrioiden ominaisuudet

Ihmiskeho on valmistettu biljoonista pienistä elävistä yksiköistä, joita kutsutaan soluiksi. Jokainen solu on näkymätön paljaalla silmällä, mutta ne kaikki pystyvät suorittamaan satoja yksittäisiä toimintoja - kaiken tarvittavan kehon selviytymiseen ja kasvuun. Muiden roolien lisäksi pienet mitokondrioita kutsutut rakenteet auttavat muuttamaan hiilihydraatteihin tallennetun energian muotoon, jota solut voivat käyttää näiden monien toimintojen suorittamiseen.

Mitokondriot ovat soluryhmän jäseniä, joita kutsutaan organelleiksi, jotka erotetaan muusta solusta fosfolipidikalvoilla. Lisäksi mitokondriot ovat ainoat kaksikalvoiset organellit. Taitetulla sisäkalvolla on keskeinen rooli energian tuotannossa. Kahden kalvon välistä tilaa kutsutaan kalvojen väliseksi tilaksi, kun taas sisäkalvon sisäistä aluetta kutsutaan matriisiksi.

Kaksi muuta mitokondrioiden ainutlaatuista ominaisuutta ovat pyöreä genomi, täysin erillinen ytimessä olevasta lineaarisesta DNA: sta, ja kyky jakaa itsenäisesti ympäröivästä solusta. Vaikka ydinkromosomit periytyvät tasavertaisesti molemmilta vanhemmilta, mitokondrioiden DNA periytyy vain äidiltä. Kun solu tarvitsee enemmän energiaa, se voi yksinkertaisesti ilmoittaa mitokondrioidensa jakautumisesta. Toisin sanoen odotat löytävänsä enemmän näistä organelleista energiaintensiivisistä kudoksista, kuten sydämestä ja muista lihaksista, ja vähemmän ihosoluista tai neuroneista.

Mitokondrioissa on useita entsymaattisia reittejä - kuten ureasyklin ensimmäiset vaiheet - mutta ylivoimaisesti tärkein on sitruunahappo- tai Krebs-sykli. Tämän reitin entsyymit löytyvät mitokondrioiden matriisista, ja ne toimivat peräkkäin muuntamaan pyruvaatti sytoplasmasta hiilidioksidimolekyyleiksi. Suurenergiset elektronit kulkevat hiiliketjusta elektroninsiirtoketjuun, proteiinikompleksien ryhmään, joka on upotettu sisäkalvoon. Nämä kompleksit käyttävät elektroneja pakottaakseen vetyatomit kalvojen väliseen tilaan; kun atomit diffundoituvat takaisin matriisiin, soluenergiaa tuotetaan adenosiinitrifosfaatin tai ATP: n muodossa.

Kalvojen välisessä tilassa on tärkeä sytokromi c-niminen yhdiste. Kun solukomponentit ovat vaurioituneet tai kun solu vastaanottaa tiettyjä ympäristösignaaleja, mitokondriot vapauttavat sytokromi c: n sytoplasmaan. Tämä tapahtuma käynnistää entsymaattisen aktiivisuuden, joka lopulta johtaa koko solun ohjelmoituun, järjestettyyn purkamiseen. Tätä reittiä kutsutaan apoptoosiksi, eikä se yleensä ole huono asia organismille. Se tarjoaa organismille kätevän tavan poistaa solut ja kudokset, joita ei enää tarvita tai jotka ovat ikääntymässä ja jotka on kierrätettävä.