Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Biologie

Wat zijn de structuren en functies van mitochondria?

mitochondria:de krachtpatsers van de cel

Mitochondriën zijn essentiële organellen die worden gevonden in bijna alle eukaryotische cellen (cellen met een kern). Ze worden vaak de "krachtpatsers van de cel" genoemd vanwege hun primaire functie in cellulaire ademhaling.

Structuur:

Mitochondria zijn complexe organellen met een unieke dubbele membraanstructuur:

* buitenmembraan: Een glad buitenmembraan dat de hele organel omsluit. Het is permeabel voor kleine moleculen.

* Intermembrane Space: De smalle ruimte tussen het buitenste en het binnenmembraan.

* binnenmembraan: Sterk gevouwen en ingewikkeld en vormt cristae die het oppervlak vergroten. Het is ondoordringbaar voor de meeste moleculen, die specifieke transporteiwitten vereisen.

* matrix: De met vloeistof gevulde ruimte in het binnenmembraan, met enzymen, ribosomen en DNA.

Andere sleutelstructuren:

* ribosomen: Kleiner dan cytoplasmatische ribosomen, betrokken bij eiwitsynthese binnen de mitochondriën.

* mitochondriaal DNA (mtDNA): Circulair DNA -molecuul dat codeert voor sommige mitochondriale eiwitten.

functies:

1. Cellulaire ademhaling en ATP -productie:

* Glycolyse: De afbraak van glucose in pyruvaat komt voor in het cytoplasma.

* Krebs -cyclus (citroenzuurcyclus): De oxidatie van pyruvaat, producerende elektronendragers (NADH en FADH2). Dit gebeurt in de mitochondriale matrix.

* Elektrontransportketen: Elektronendragers doneren elektronen, die protonen over het binnenmembraan pompen. Dit genereert een protongradiënt, die ATP -synthese aandrijft.

* oxidatieve fosforylering: Het proces van ATP -productie met behulp van de protongradiënt opgericht door de elektrontransportketen. Dit is de primaire functie van mitochondria.

2. Andere functies:

* calciumsignalering: Mitochondria reguleren calciumspiegels in de cel, belangrijk voor verschillende cellulaire processen.

* Apoptose (geprogrammeerde celdood): Mitochondria geeft signaalmoleculen af die apoptose initiëren, een gecontroleerd celdoodproces.

* Warmteproductie: Mitochondria genereren warmte door ontkoppeling van eiwitten, vooral belangrijk in bruin vetweefsel voor thermogenese.

* aminozuurmetabolisme: Mitochondria spelen een rol bij de afbraak en synthese van aminozuren.

* steroïde synthese: Mitochondriën zijn betrokken bij de synthese van steroïden, zoals hormonen.

Unieke functies:

* semi -autonoom: Mitochondria hebben hun eigen DNA en ribosomen, waardoor ze enkele van hun eigen eiwitten kunnen produceren.

* Maternale erfenis: Mitochondria zijn geërfd maternaal, wat betekent dat ze van moeder aan nakomelingen door de eiercel worden doorgegeven.

* Hoge energievraag: Cellen met hoge energievereisten, zoals spiercellen en neuronen, bevatten een groot aantal mitochondriën.

Conclusie, mitochondriën zijn essentieel voor het leven, waardoor de energie nodig is die nodig is voor cellulaire processen. Hun unieke structuur en functies maken ze fascinerende en cruciale organellen in eukaryotische cellen.