Het menselijk lichaam is gemaakt van biljoenen kleine eenheden die cellen worden genoemd. Elke cel is met het blote oog onzichtbaar, maar ze zijn allemaal in staat om honderden individuele functies uit te voeren - alles wat nodig is voor het lichaam om te overleven en te groeien. Onder andere rollen, kleine structuren genaamd mitochondriën helpen de energie opgeslagen in koolhydraten transformeren in een vorm die cellen kunnen gebruiken om die vele functies te bereiken.

Algemene structuur

Mitochondria zijn leden van een groep structuren in een cel met de naam organellen, die gescheiden zijn van de rest van de cel door fosfolipidemembranen. Bovendien zijn mitochondriën de enige organellen met dubbel membraan. Het gevouwen binnenmembraan speelt een sleutelrol bij de productie van energie. De ruimte tussen de twee membranen wordt de intermembrane ruimte genoemd, terwijl het gebied binnen de binnenmembraan de matrix wordt genoemd.

Mitochondria-genen en afzonderlijke divisie

Twee andere unieke kenmerken van mitochondriën zijn een circulaire genoom, volledig gescheiden van het lineaire DNA dat in de kern wordt gevonden, en het vermogen om onafhankelijk van de omringende cel te delen. Terwijl nucleaire chromosomen gelijkelijk worden overgeërfd van beide ouders, wordt mitochondriaal DNA alleen van de moeder geërfd. Wanneer de cel meer energie nodig heeft, kan deze eenvoudig de mitochondria signaleren om te delen. Met andere woorden, je zou verwachten meer van deze organellen te vinden in energie-intensieve weefsels, zoals het hart en andere spieren, en minder in een huidcel of een neuron.

Energieproductie en biomolecuulstofwisseling

Mitochondria bevatten verschillende enzymatische routes - zoals de eerste paar stappen van de ureumcyclus - maar veruit de belangrijkste is de citroenzuur- of Krebs-cyclus. Enzymen in deze route kunnen worden gevonden in de mitochondriale matrix en ze werken in sequentie om pyruvaat van het cytoplasma om te zetten in koolstofdioxidemoleculen. Hoogenergetische elektronen worden van de koolstofketen naar de elektronentransportketen verplaatst, een groep eiwitcomplexen ingebed in het binnenmembraan. Deze complexen gebruiken de elektronen om waterstofatomen in de intermembrane ruimte te forceren; wanneer de atomen terug de matrix induiken, wordt cellulaire energie geproduceerd in de vorm van adenosine trifosfaat, of ATP.

Apoptose

De intermembrane ruimte is de thuisbasis van een belangrijke verbinding genaamd cytochroom c. Wanneer cellulaire componenten worden beschadigd of wanneer de cel bepaalde omgevingssignalen ontvangt, geven mitochondriën cytochroom c vrij in het cytoplasma. Deze gebeurtenis begint een stortvloed aan enzymatische activiteit die uiteindelijk leidt tot een geprogrammeerde, ordelijke ontmanteling van de hele cel. Deze route wordt apoptose genoemd en het organisme is over het algemeen niet slecht. Het biedt het organisme een handige manier om cellen en weefsels te verwijderen die niet langer nodig zijn of die te oud worden en moeten worden gerecycled.