Charakteristika mitochondrií

Ľudské telo je tvorené biliónmi drobných živých jednotiek nazývaných bunky. Každá bunka je voľným okom neviditeľná, napriek tomu sú všetky schopné vykonávať stovky individuálnych funkcií - všetko potrebné na prežitie a rast tela. Okrem iných rolí pomáhajú malé štruktúry nazývané mitochondrie transformovať energiu uloženú v uhľohydrátoch do formy, ktorú môžu bunky použiť na vykonávanie týchto mnohých funkcií.

Mitochondrie sú členmi skupiny štruktúr vo vnútri bunky nazývanej organely, ktoré sú od zvyšku bunky oddelené fosfolipidovými membránami. Okrem toho sú mitochondrie jediné organely s dvojitou membránou. Skladaná vnútorná membrána hrá kľúčovú úlohu pri výrobe energie. Priestor medzi dvoma membránami sa nazýva medzimembránový priestor, zatiaľ čo oblasť vo vnútri vnútornej membrány sa nazýva matrica.

Dve ďalšie jedinečné vlastnosti mitochondrií sú kruhový genóm, úplne oddelený od lineárnej DNA nachádzajúcej sa v jadre, a schopnosť samostatného delenia od okolitej bunky. Zatiaľ čo jadrové chromozómy sa dedia rovnako od oboch rodičov, mitochondriálna DNA sa dedí iba od matky. Keď bunka potrebuje viac energie, môže jednoducho signalizovať rozdelenie svojich mitochondrií. Inými slovami by ste očakávali, že nájdete viac týchto organel v energeticky náročných tkanivách, ako sú srdce a ďalšie svaly, a menej v kožnej bunke alebo neuróne.

Mitochondrie sú hostiteľmi niekoľkých enzymatických dráh - napríklad prvých niekoľkých krokov močovinového cyklu - ale zďaleka najdôležitejšou je kyselina citrónová alebo Krebsov cyklus. Enzýmy v tejto dráhe sa nachádzajú v mitochondriálnej matrici a pracujú postupne na premene pyruvátu z cytoplazmy na molekuly oxidu uhličitého. Vysokoenergetické elektróny sú presunuté z uhlíkového reťazca do elektrónového transportného reťazca, čo je skupina proteínových komplexov zabudovaných do vnútornej membrány. Tieto komplexy používajú elektróny na nútenie atómov vodíka do medzimembránového priestoru; keď atómy difundujú späť do matice, bunková energia sa vyrába vo forme adenozíntrifosfátu alebo ATP.

V medzimembránovom priestore sa nachádza dôležitá zlúčenina zvaná cytochróm c. Keď sú bunkové komponenty poškodené alebo keď bunka prijíma určité environmentálne signály, mitochondrie uvoľňujú cytochróm c do cytoplazmy. Táto udalosť spúšťa príval enzymatickej aktivity, ktorá nakoniec vedie k naprogramovanej a riadnej demontáži celej bunky. Táto cesta sa nazýva apoptóza a vo všeobecnosti to nie je zlá vec pre organizmus. Poskytuje organizmu pohodlný spôsob odstraňovania buniek a tkanív, ktoré už nie sú potrebné alebo starnú a musia sa recyklovať.