Људско тело је сачињено од билијуна ситних живих целина званих ћелије. Свака ћелија је невидљива голим оком, али ипак су све способне да обављају стотине појединачних функција - све што је неопходно да би тело преживело и расло. Између осталих улога, мале структуре назване митохондрији помажу у трансформисању енергије ускладиштене у угљеним хидратима у облик који ћелије могу користити да остваре те многе функције.
Општа структура
Митохондрији су чланови групе структура унутар ћелије зване органеле, које су фосфолипидне мембране одвојене од остатка ћелије. Поред тога, митохондрији су једине органеле са две мембране. Преклопљена унутрашња мембрана игра кључну улогу у производњи енергије. Простор између две мембране назива се интермембрански простор, док се подручје унутар унутрашње мембране назива матриксом.
Митохондријски гени и засебна подела
Две друге јединствене особине митохондрија су кружни геном, потпуно одвојен од линеарне ДНК која се налази у језгру, и способност да се независно деле од околне ћелије. Док се нуклеарни хромозоми подједнако наслеђују од оба родитеља, митохондријска ДНК наслеђује се само од мајке. Када ћелији треба више енергије, она једноставно може сигнализирати да се митохондрији деле. Другим речима, очекивали бисте да ћете пронаћи више ових органела у енергетски интензивним ткивима, попут срца и других мишића, а мање у ћелији коже или неурону.
Производња енергије и метаболизам биомолекула
Митохондрије су домаћин неколико ензимских путева - као што је првих неколико корака циклуса урее - али далеко најважнији је лимунска киселина или Кребсов циклус. Ензими на овом путу могу се наћи у митохондријској матрици и они раде у низу да претворе пируват из цитоплазме у молекуле угљен-диоксида. Високоенергетски електрони се пребацују из ланца угљеника у ланац транспорта електрона, групе протеинских комплекса уграђених у унутрашњу мембрану. Ови комплекси користе електроне за форсирање атома водоника у интермембрански простор; када се атоми дифузно врате у матрицу, ћелијска енергија се производи у облику аденозин трифосфата или АТП.
Апоптоза
Међумембрански простор је дом важног једињења названог цитокром ц. Када су ћелијске компоненте оштећене или када ћелија прими одређене сигнале из околине, митохондрији ослобађају цитокром ц у цитоплазму. Овај догађај покреће бујицу ензимске активности која на крају доводи до програмираног, уредног демонтирања целе ћелије. Овај пут се назива апоптоза и генерално није лоша ствар за организам. Пружа организму прикладан начин за уклањање ћелија и ткива које више нису потребне или које постају престареле и које треба рециклирати.