Περιεχόμενο
- Γενική δομή
- Γονίδια μιτοχόνδρια και χωριστό τμήμα
- Παραγωγή Ενέργειας και Μεταβολισμός Βιομορίων
- Απόπτωση
Το ανθρώπινο σώμα αποτελείται από τρισεκατομμύρια μικροσκοπικών μονάδων που ονομάζονται κύτταρα. Κάθε κύτταρο είναι αόρατο με γυμνό μάτι, όμως είναι όλοι ικανοί να εκτελέσουν εκατοντάδες ατομικές λειτουργίες - όλα απαραίτητα για να επιβιώσουν και να αναπτυχθούν. Μεταξύ άλλων ρόλων, οι μικρές δομές που ονομάζονται μιτοχόνδρια συμβάλλουν στη μετατροπή της ενέργειας που αποθηκεύεται στους υδατάνθρακες σε μια μορφή που μπορούν να χρησιμοποιήσουν τα κύτταρα για να ολοκληρώσουν αυτές τις πολλές λειτουργίες.
Γενική δομή
Τα μιτοχόνδρια είναι μέλη μιας ομάδας δομών μέσα σε ένα κύτταρο που ονομάζεται organelles, τα οποία διαχωρίζονται από το υπόλοιπο κύτταρο από μεμβράνες φωσφολιπιδίων. Επιπλέον, τα μιτοχόνδρια είναι τα μόνα οργανίδια διπλής μεμβράνης. Η διπλωμένη εσωτερική μεμβράνη παίζει βασικό ρόλο στην παραγωγή ενέργειας. Ο χώρος μεταξύ των δύο μεμβρανών ονομάζεται διαμεμβρανικός χώρος, ενώ η περιοχή μέσα στην εσωτερική μεμβράνη ονομάζεται μήτρα.
Γονίδια μιτοχόνδρια και χωριστό τμήμα
Δύο άλλα μοναδικά χαρακτηριστικά των μιτοχονδρίων είναι ένα κυκλικό γονιδίωμα, εντελώς χωρισμένο από το γραμμικό ϋΝΑ που βρίσκεται στον πυρήνα και την ικανότητα να διαιρείται ανεξάρτητα από το περιβάλλον κύτταρο. Ενώ τα πυρηνικά χρωμοσώματα κληρονομούνται εξίσου και από τους δύο γονείς, το μιτοχονδριακό ϋΝΑ κληρονομείται μόνο από τη μητέρα. Όταν το κύτταρο χρειάζεται περισσότερη ενέργεια, μπορεί απλώς να σηματοδοτήσει τα μιτοχόνδρια να χωρίσει. Με άλλα λόγια, θα περίμενε κανείς να βρει περισσότερα από αυτά τα οργανίδια σε ιστούς έντασης ενέργειας, όπως η καρδιά και οι άλλοι μύες, και λιγότερο σε ένα κύτταρο δέρματος ή σε ένα νευρώνα.
Παραγωγή Ενέργειας και Μεταβολισμός Βιομορίων
Τα μιτοχόνδρια φιλοξενούν διάφορα ενζυματικά μονοπάτια - όπως τα πρώτα λίγα βήματα του κύκλου ουρίας - αλλά μακράν το πιο σημαντικό είναι το κιτρικό οξύ ή ο κύκλος του Krebs. Τα ένζυμα σε αυτή τη διαδρομή μπορούν να βρεθούν στη μιτοχονδριακή μήτρα και δουλεύουν διαδοχικά για να μετατρέψουν το πυροσταφυλικό από το κυτταρόπλασμα σε μόρια διοξειδίου του άνθρακα. Τα ηλεκτρόνια υψηλής ενέργειας μεταφέρονται από την αλυσίδα του άνθρακα στην αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων, μια ομάδα συμπλεγμάτων πρωτεϊνών ενσωματωμένων στην εσωτερική μεμβράνη. Αυτά τα σύμπλοκα χρησιμοποιούν τα ηλεκτρόνια για να πιέσουν τα άτομα υδρογόνου στο διαμεμβρανικό χώρο. όταν τα άτομα διαχέονται πίσω στη μήτρα, παράγεται κυτταρική ενέργεια με τη μορφή τριφωσφορικής αδενοσίνης ή ΑΤΡ.
Απόπτωση
Ο διαμεμβρανικός χώρος φιλοξενεί μια σημαντική ένωση που ονομάζεται cytochrome c. Όταν τα κυτταρικά συστατικά είναι κατεστραμμένα ή όταν το κύτταρο λαμβάνει ορισμένα περιβαλλοντικά σήματα, τα μιτοχόνδρια απελευθερώνουν το κυτόχρωμα c στο κυτταρόπλασμα. Αυτό το συμβάν ξεκινά ένα χείμαρρο ενζυματικής δραστηριότητας που τελικά οδηγεί σε προγραμματισμένη, τακτική αποσυναρμολόγηση ολόκληρου του κυττάρου. Αυτή η οδός ονομάζεται απόπτωση και δεν είναι γενικά κακό για τον οργανισμό. Παρέχει στον οργανισμό ένα βολικό τρόπο για να αφαιρέσει τα κύτταρα και τους ιστούς που δεν χρειάζονται πλέον ή που γίνονται πολύ παλιά και πρέπει να ανακυκλωθούν.