Menneskekroppen er laget av billioner av små boenheter som kalles celler. Hver celle er usynlig for det blotte øye, men de er alle i stand til å utføre hundrevis av individuelle funksjoner - alt som er nødvendig for at kroppen skal overleve og vokse. Blant andre roller hjelper små strukturer som kalles mitokondrier, å transformere energien som er lagret i karbohydrater til en form som celler kan bruke for å utføre de mange funksjonene.
Generell struktur
Mitokondrier er medlemmer av en gruppe strukturer inne i en celle kalt organeller, som er atskilt fra resten av cellen av fosfolipidmembraner. I tillegg er mitokondrier de eneste dobbeltmembranorganellene. Den brettede indre membranen spiller en nøkkelrolle i produksjonen av energi. Rommet mellom de to membranene kalles intermembranrommet, mens området inne i den indre membranen kalles matrisen.
Mitokondriegener og separat divisjon
To andre unike trekk ved mitokondrier er et sirkulært genom, helt atskilt fra det lineære DNA som finnes i kjernen, og evnen til å dele seg uavhengig av den omkringliggende cellen. Mens kjernekromosomer arves likt fra begge foreldrene, arves mitokondrie-DNA bare fra moren. Når cellen trenger mer energi, kan den ganske enkelt signalisere at mitokondriene deler seg. Med andre ord, du forventer å finne flere av disse organellene i energiintensive vev, som hjertet og andre muskler, og mindre i en hudcelle eller en nevron.
Energiproduksjon og metabolisme av biomolekyler
Mitokondrier er vert for flere enzymatiske veier - for eksempel de første trinnene i urea-syklusen - men den viktigste er sitronsyre eller Krebs-syklus. Enzymer i denne banen kan bli funnet i mitokondriell matrise, og de arbeider i rekkefølge for å konvertere pyruvat fra cytoplasma til karbondioksidmolekyler. Høyenergielektroner skylles fra karbonkjeden til elektrontransportkjeden, en gruppe proteinkomplekser innebygd i den indre membranen. Disse kompleksene bruker elektronene til å tvinge hydrogenatomer inn i mellomrommet; når atomene diffunderer tilbake i matrisen, produseres cellulær energi i form av adenosintrifosfat, eller ATP.
Apoptose
Intermembranområdet er hjemsted for en viktig forbindelse kalt cytokrom c. Når cellulære komponenter er skadet, eller når cellen mottar visse miljøsignaler, frigjør mitokondrier cytokrom c i cytoplasmaet. Denne hendelsen starter en strøm av enzymatisk aktivitet som til slutt fører til en programmert, ordnet demontering av hele cellen. Denne banen kalles apoptose, og det er generelt ikke en dårlig ting for organismen. Det gir organismen en praktisk måte å fjerne celler og vev som ikke lenger er behov for eller som blir for gamle og må resirkuleres.