ადამიანის სხეული დამზადებულია ტრილიონობით პატარა ცოცხალი ერთეულისგან, რომლებსაც უჯრედები ეწოდება. თითოეული უჯრედი შეუიარაღებელი თვალით უხილავია, თუმცა მათ ყველას ასობით ინდივიდუალური ფუნქციის შესრულება ძალუძთ - ყველაფერი რაც აუცილებელია სხეულის გადარჩენისა და ზრდისთვის. სხვა როლებს შორის, მცირე სტრუქტურები, რომლებსაც მიტოქონდრიები ეწოდება, ნახშირწყლებში დაგროვილი ენერგიის ფორმაში გარდაქმნას ეხმარება, რომელიც უჯრედებს ამ მრავალი ფუნქციის შესასრულებლად შეუძლიათ.
ზოგადი სტრუქტურა
მიტოქონდრია წარმოადგენს უჯრედის შიგნით არსებული სტრუქტურების ჯგუფს, რომელსაც ორგანელები ეწოდება, რომლებიც დანარჩენი უჯრედისგან გამოყოფილია ფოსფოლიპიდური მემბრანებით. გარდა ამისა, მიტოქონდრია ერთადერთი ორმაგ-მემბრანული ორგანოებია. დაკეცილი შიდა გარსი გადამწყვეტ როლს ასრულებს ენერგიის გამომუშავებაში. ორ მემბრანს შორის სივრცე ინტერმემბრანულ სივრცეს ეწოდება, ხოლო შიდა გარსის შიგნით მდებარეობას მატრიცა.
მიტოქონდრიის გენები და ცალკეული განყოფილება
მიტოქონდრიის კიდევ ორი უნიკალური თვისებაა წრიული გენომი, რომელიც მთლიანად გამოირჩევა ბირთვში არსებული ხაზოვანი დნმ-ისგან და მიმდებარე უჯრედისგან დამოუკიდებლად გაყოფის უნარი. მიუხედავად იმისა, რომ ბირთვული ქრომოსომები თანაბრად მემკვიდრეობით მიიღება ორივე მშობლისგან, მიტოქონდრიული დნმ მხოლოდ დედისგან მიიღება. როდესაც უჯრედს მეტი ენერგია სჭირდება, მას შეუძლია უბრალოდ მიუთითოს მისი მიტოქონდრიების გაყოფაზე. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, თქვენ მოელით რომ უფრო მეტი ამ ორგანელი იპოვნოთ ენერგიის ინტენსიურ ქსოვილებში, მაგალითად, გულში და სხვა კუნთებში, და ნაკლებად კანის უჯრედში ან ნეირონში.
ენერგიის წარმოება და ბიომოლეკულის მეტაბოლიზმი
მიტოქონდრია რამდენიმე ფერმენტულ გზას მასპინძლობს - მაგალითად, შარდოვანის ციკლის პირველი რამდენიმე საფეხური - მაგრამ ყველაზე მნიშვნელოვანი ყველაზე მეტად არის ლიმონმჟავა ან კრებსის ციკლი. ამ გზაზე არსებული ფერმენტები გვხვდება მიტოქონდრიულ მატრიქსში და ისინი თანმიმდევრობით მუშაობენ ციროპლაზმიდან პირუვატის ნახშირორჟანგის მოლეკულად გადასაყვანად. მაღალენერგეტიკული ელექტრონები ნახშირბადის ჯაჭვიდან ელექტრონების ტრანსპორტირების ჯაჭვამდე მიედინება, შიდა მემბრანაში ჩანერგილი ცილოვანი კომპლექსების ჯგუფი. ეს კომპლექსები ელექტრონებს იყენებენ წყალბადის ატომების ინტერმემბრანულ სივრცეში გადასაყვანად; როდესაც ატომები ისევ დიფუზირდება მატრიქსში, უჯრედული ენერგია წარმოიქმნება ადენოზინტრიფოსფატის, ან ATP სახით.
აპოპტოზი
ინტერმბრანულ სივრცეში მდებარეობს მნიშვნელოვანი ნაერთი, რომელსაც ციტოქრომი c ეწოდება. როდესაც ფიჭური კომპონენტები დაზიანებულია, ან როდესაც უჯრედი იღებს გარკვეულ გარემოს სიგნალებს, მიტოქონდრიები ციტოქრომას ციტოპლაზმაში გამოყოფენ. ამ მოვლენის შედეგად იწყება ფერმენტული აქტივობის ნიაღვარი, რაც საბოლოოდ იწვევს მთელი უჯრედის დაპროგრამებულ, მოწესრიგებულ დემონტაჟს. ამ გზას აპოპტოზს უწოდებენ და საერთოდ არ არის ცუდი ორგანიზმისთვის. ის ორგანიზმს უზრუნველყოფს მოსახერხებელი გზით უჯრედებისა და ქსოვილების ამოსაღებად, რომლებიც აღარ არის საჭირო ან ძალიან ბერდება და საჭიროა მათი გადამუშავება.