Характеристика мітохондрій

Людське тіло складається з трильйонів крихітних живих одиниць, які називаються клітинами. Кожна клітина невидима неозброєним оком, проте всі вони здатні виконувати сотні індивідуальних функцій - усе необхідне для виживання та зростання організму. Серед інших ролей, маленькі структури, звані мітохондріями, допомагають перетворити енергію, що зберігається у вуглеводах, у форму, яку клітини можуть використовувати для виконання цих багатьох функцій.

Мітохондрії - це члени групи структур всередині клітини, які називаються органелами, які відокремлені від решти клітини фосфоліпідними мембранами. Крім того, мітохондрії - єдині двомембранні органели. Складена внутрішня мембрана відіграє ключову роль у виробництві енергії. Простір між двома мембранами називається міжмембранним простором, тоді як область всередині внутрішньої мембрани називається матрицею.

Ще дві унікальні особливості мітохондрій - це круговий геном, повністю відокремлений від лінійної ДНК, що знаходиться в ядрі, і здатність до незалежного поділу від навколишньої клітини. Хоча ядерні хромосоми успадковуються однаково від обох батьків, мітохондріальна ДНК успадковується лише від матері. Коли клітині потрібно більше енергії, вона може просто сигналізувати про розподіл своїх мітохондрій. Іншими словами, ви очікували б знайти більше цих органел в енергоємних тканинах, таких як серце та інші м’язи, і менше в клітині шкіри або нейроні.

У мітохондріях проходить кілька ферментативних шляхів - наприклад, перші кілька етапів циклу сечовини - але на сьогоднішній день найважливішим є лимонна кислота або цикл Кребса. Ферменти за цим шляхом можна знайти в матриці мітохондрій, і вони працюють послідовно, щоб перетворити піруват з цитоплазми в молекули вуглекислого газу. Електрони високої енергії відводяться від вуглецевого ланцюга до електронно-транспортного ланцюга - групи білкових комплексів, вбудованих у внутрішню мембрану. Ці комплекси використовують електрони для витіснення атомів водню в міжмембранний простір; коли атоми дифундують назад у матрикс, клітинна енергія виробляється у вигляді аденозинтрифосфату або АТФ.

У міжмембранному просторі знаходиться важлива сполука, яка називається цитохром c. Коли клітинні компоненти пошкоджені або коли клітина отримує певні екологічні сигнали, мітохондрії вивільняють цитохром с у цитоплазму. Ця подія починає потік ферментативної активності, що з часом призводить до запрограмованого, впорядкованого демонтажу всієї клітини. Цей шлях називається апоптозом, і це, як правило, не погано для організму. Це забезпечує організм зручним способом видалення клітин і тканин, які більше не потрібні або старіють і потребують переробки.