Co to są mitochondria?
Mitochondria to elektrownie komórek zwierzęcych i roślinnych. Przekształcają krwiopochodny NADH i NADPH w ATP (trifosforan adenozyny), wspólną walutę energetyczną maszyn komórkowych. Osiem mitochondriów jest mitochondrium. Jest wysoce podejrzane, że mitochondria pochodzą od wczesnych komórek symbiotycznych żyjących we współpracy z innymi komórkami. Te organelle mają swoje własne DNA, a ewolucja już miliony lat stopniowo przenosiły DNA z mitochondriów do jądra komórki, gdzie rezyduje reszta DNA.
Średnia komórka ma 2000 mitochondriów, które zajmują około 20% całkowitej objętości. Wnętrze mitochondrium, które można zobaczyć pod mikroskopem po zabarwieniu, zawiera silnie złożoną błonę. Te fałdy nazywane są cristae. Cristae istnieją, aby zmaksymalizować pole powierzchni tej błony, umożliwiając wysoką przepustowość ATP. Mitochondria to jedna z niewielu organelli o strukturze podwójnej błony. Jego zewnętrzna błona wykorzystuje dwuwarstwy fosfolipidów i białka, aby utrzymać cząsteczki o masie atomowej większej niż 5000. Specjalne białka większe niż to mogą dotrzeć do wnętrza mitochondrium tylko poprzez aktywny transport. Membrana wewnętrzna jest najbardziej nieprzepuszczalna ze wszystkich, wpuszczając i wypuszczając atomy poprzez aktywny transport.
Mitochondria odgrywają kluczową rolę w wielu aspektach metabolizmu i mogą pełnić wyspecjalizowane funkcje w zależności od komórki. Na przykład w wątrobie wyspecjalizowane mitochondria przetwarzają amoniak, komórkowy produkt odpadowy. Kiedy niektóre mitochondria rozpadają się z powodu mutacji genetycznych, powstają choroby mitochondrialne.
Mitochondria są niezwykłe, ponieważ zamiast dziedziczyć połowę materiału genetycznego od ojca i połowę od matki, dziedzictwo mitochondrialne jest wyłącznie macierzyńskie. Zamiast tylko dwóch kopii genów, jak w jądrze komórkowym, geny mitochondrialne występują w pięciu do dziesięciu kopiach. Chociaż mitochondrium zawiera około 3000 białek, jego zdegenerowany genom może kodować tylko około 37. Zwyrodnienie mitochondriów odgrywa ważną rolę w procesie starzenia się i jest określane jako jedna z siedmiu głównych przyczyn starzenia. Jako takie, niektóre terapie przeciwstarzeniowe proponują „ewakuację” mitochondrialnego DNA i przeniesienie go do jądra komórkowego, proces, który ewolucja rozpoczęła się, ale nie zakończyła.
Istnieje tylko kilka komórek eukariotycznych (posiadających jądro) pozbawionych mitochondriów - mikrosporydy, metamonady i archamoebae. Badania dotyczyły komórek prokariotycznych (pozbawionych jądra), szukając możliwych współczesnych wersji starożytnych swobodnie pływających komórek mitochondrialnych, ale mitochondria ewoluowały tak intensywnie w swoich czasach w komórkach eukariotycznych, że prawdopodobnie są one nie do odróżnienia od współczesnych kuzynów .