Människokroppen är gjord av biljoner små levande enheter som kallas celler. Varje cell är osynlig för blotta ögat, men ändå kan de alla utföra hundratals individuella funktioner - allt som krävs för att kroppen ska överleva och växa. Bland andra roller hjälper små strukturer som kallas mitokondrier att omvandla energin som lagras i kolhydrater till en form som celler kan använda för att utföra de många funktionerna.
Allmän struktur
Mitokondrier är medlemmar i en grupp strukturer inuti en cell som kallas organeller, som separeras från resten av cellen med fosfolipidmembran. Dessutom är mitokondrier de enda dubbelmembranorganellerna. Det vikta inre membranet spelar en nyckelroll i energiproduktionen. Utrymmet mellan de två membranen kallas intermembranutrymmet, medan området inuti det inre membranet kallas matris.
Mitokondriegener och separat uppdelning
Två andra unika egenskaper hos mitokondrier är ett cirkulärt genom, helt separat från det linjära DNA som finns i kärnan, och förmågan att dela sig oberoende av den omgivande cellen. Medan kärnkromosomer ärvs lika från båda föräldrarna, ärvs mitokondriellt DNA bara från modern. När cellen behöver mer energi kan den helt enkelt signalera dess mitokondrier att dela sig. Med andra ord kan du förvänta dig att hitta fler av dessa organeller i energiintensiva vävnader, såsom hjärtat och andra muskler, och mindre i en hudcell eller en neuron.
Energiproduktion och biomolekylmetabolism
Mitokondrier är värd för flera enzymatiska vägar - till exempel de första stegen i ureacykeln - men den absolut viktigaste är citronsyra eller Krebs-cykeln. Enzymer i denna väg kan hittas i den mitokondriella matrisen, och de arbetar i sekvens för att omvandla pyruvat från cytoplasman till koldioxidmolekyler. Elektroner med hög energi transporteras från kolkedjan till elektrontransportkedjan, en grupp proteinkomplex inbäddade i det inre membranet. Dessa komplex använder elektronerna för att tvinga väteatomer in i det intermembrana utrymmet; när atomerna diffunderar tillbaka in i matrisen produceras cellulär energi i form av adenosintrifosfat eller ATP.
Apoptos
Intermembranutrymmet är hem för en viktig förening som kallas cytokrom c. När cellulära komponenter skadas eller när cellen tar emot vissa miljösignaler frigör mitokondrier cytokrom c i cytoplasman. Denna händelse startar en ström av enzymatisk aktivitet som så småningom leder till en programmerad, ordnad nedmontering av hela cellen. Denna väg kallas apoptos, och det är i allmänhet inte en dålig sak för organismen. Det ger organismen ett bekvämt sätt att ta bort celler och vävnader som inte längre behövs eller som blir alltför gamla och behöver återvinnas.