Характеристики митохондрий

Человеческое тело состоит из триллионов крошечных живых единиц, называемых клетками. Каждая клетка невидима невооруженным глазом, но все они способны выполнять сотни индивидуальных функций - все необходимое для выживания и роста организма. Помимо прочего, небольшие структуры, называемые митохондриями, помогают преобразовывать энергию, хранящуюся в углеводах, в форму, которую клетки могут использовать для выполнения этих многих функций.

Митохондрии являются членами группы структур внутри клетки, называемых органеллами, которые отделены от остальной части клетки фосфолипидными мембранами. Кроме того, митохондрии - единственные двухмембранные органеллы. Сложенная внутренняя мембрана играет ключевую роль в производстве энергии. Пространство между двумя мембранами называется межмембранным пространством, а область внутри внутренней мембраны называется матрицей.

Две другие уникальные особенности митохондрий - это круговой геном, полностью отделенный от линейной ДНК, обнаруженной в ядре, и способность делиться независимо от окружающей клетки. В то время как ядерные хромосомы в равной степени наследуются от обоих родителей, митохондриальная ДНК наследуется только от матери. Когда клетке требуется больше энергии, она может просто подать сигнал митохондриям о делении. Другими словами, вы ожидаете найти больше этих органелл в энергоемких тканях, таких как сердце и другие мышцы, и меньше в клетках кожи или нейронах.

В митохондриях проходит несколько ферментативных путей, таких как первые несколько этапов цикла мочевины, но, безусловно, наиболее важными являются лимонная кислота или цикл Кребса. Ферменты, участвующие в этом пути, можно найти в матриксе митохондрий, и они работают последовательно, превращая пируват из цитоплазмы в молекулы углекислого газа. Электроны с высокой энергией перемещаются от углеродной цепи к цепи переноса электронов, группе белковых комплексов, встроенных во внутреннюю мембрану. Эти комплексы используют электроны, чтобы заставить атомы водорода проникнуть в межмембранное пространство; когда атомы диффундируют обратно в матрицу, клеточная энергия вырабатывается в форме аденозинтрифосфата или АТФ.

Межмембранное пространство является домом для важного соединения, называемого цитохромом c. Когда клеточные компоненты повреждены или когда клетка получает определенные сигналы окружающей среды, митохондрии выделяют цитохром с в цитоплазму. Это событие запускает поток ферментативной активности, который в конечном итоге приводит к запрограммированному и упорядоченному демонтажу всей клетки. Этот путь называется апоптозом, и в целом это не плохо для организма. Он предоставляет организму удобный способ удалить клетки и ткани, которые больше не нужны или которые стареют и нуждаются в переработке.