Človeško telo je sestavljeno iz bilijonov drobnih živih enot, imenovanih celice. Vsaka celica je nevidna s prostim očesom, vendar so vse sposobne opravljati na stotine posameznih funkcij - vse, kar je potrebno, da telo preživi in raste. Med drugimi vlogami majhne strukture, imenovane mitohondriji, pomagajo transformirati energijo, shranjeno v ogljikovih hidratih, v obliko, ki jo celice lahko uporabljajo za izpolnjevanje teh številnih funkcij.
Splošna zgradba
Mitohondriji so člani skupine struktur znotraj celice, imenovane organele, ki jih fosfolipidne membrane ločijo od ostale celice. Poleg tega so mitohondriji edine organele z dvema membranama. Zložena notranja membrana igra ključno vlogo pri proizvodnji energije. Prostor med obema membranama se imenuje medmembranski prostor, medtem ko se območje znotraj notranje membrane imenuje matrika.
Geni mitohondrije in ločena delitev
Dve edinstveni značilnosti mitohondrije sta krožni genom, popolnoma ločen od linearne DNA, ki jo najdemo v jedru, in sposobnost ločevanja neodvisno od okoliške celice. Medtem ko jedrske kromosome podedujemo enako od obeh staršev, mitohondrijsko DNA podedujemo le po materi. Ko celica potrebuje več energije, lahko mitohondrijem preprosto sporoči, da se delijo. Z drugimi besedami, pričakovali bi, da boste našli več teh organelov v energetsko intenzivnih tkivih, kot so srce in druge mišice, manj pa v kožni celici ali nevronu.
Proizvodnja energije in presnova biomolekul
Mitohondrije gostijo več encimskih poti - na primer prvih nekaj korakov ciklusa sečnine - vendar je daleč najpomembnejša citronska kislina ali Krebsov cikel. Encime na tej poti lahko najdemo v mitohondrijski matrici in delujejo zaporedoma, da pretvorijo piruvat iz citoplazme v molekule ogljikovega dioksida. Visokoenergijski elektroni so premeščeni iz ogljikove verige v elektronsko transportno verigo, skupino beljakovinskih kompleksov, vgrajenih v notranjo membrano. Ti kompleksi z elektroni silijo atome vodika v medmembranski prostor; ko se atomi difundirajo nazaj v matriks, nastane celična energija v obliki adenozin trifosfata ali ATP.
Apoptoza
V medmembranskem prostoru živi pomembna spojina, imenovana citokrom c. Ko so celične komponente poškodovane ali ko celica prejme določene okoljske signale, mitohondriji sprostijo citokrom c v citoplazmo. Ta dogodek začne bujico encimske aktivnosti, ki sčasoma privede do programiranega, urejenega razstavljanja celotne celice. Ta pot se imenuje apoptoza in na splošno ni slabo za organizem. Organizmu omogoča priročen način odstranjevanja celic in tkiv, ki niso več potrebne ali pa se postarajo prestare in jih je treba reciklirati.