Vad är Mitochondria?
Mitokondrier är kraftverk från djur- och växtceller. De omvandlar blodburen NADH och NADPH till ATP (adenosintrifosfat), den gemensamma energivaluta för cellulära maskiner. Enkeltformen för mitokondrier är mitokondrion. Det misstänks starkt att mitokondrier härrör från tidiga symbiotiska celler som lever i samarbete med andra celler. Dessa organeller har sitt eget DNA, och evolutionen har redan tillbringat miljoner år stegvis överföring av DNA från mitokondrierna till cellens kärna, där resten av DNAet finns.
En genomsnittlig cell har 2 000 mitokondrier, som upptar cirka 20% av den totala volymen. Det inre av en mitokondrion, som kan observeras under mikroskop när den är färgad, innehåller ett mycket hopviket membran. Dessa veck kallas cristae. Cristae existerar för att maximera ytan på detta membran, vilket möjliggör en hög genomströmning av ATP. Mitokondrierna är en av få organeller med en dubbelmembranstruktur. Dess yttre membran använder fosfolipid-tvåskikt och proteiner för att hålla ut alla molekyler med en atomvikt som är större än 5000. Specialproteiner större än detta kan bara nå mitokondrionens inre genom aktiv transport. Det inre membranet är det mest ogenomträngliga av alla, bara låter atomer in och ut genom aktiv transport.
Mitokondrier spelar kritiska roller i många aspekter av ämnesomsättningen och kan ha specialiserade funktioner beroende på cellen. Till exempel i levern specialiserad mitokondriaprocess ammoniak, en cellulär avfallsprodukt. När vissa mitokondrier bryts ned på grund av genetiska mutationer, resulterar mitokondriesjukdomar.
Mitokondrier är ovanliga eftersom istället för att ärva hälften av sitt genetiska material från fadern och hälften från modern, är mitokondriell arv uteslutande moder. I stället för bara två kopior av generna, som i cellkärnan, kommer mitokondriella gener i fem till tio kopior. Även om en mitokondrion innehåller cirka 3000 proteiner kan dess degenererade genom endast koda cirka 37. Mitokondriell degeneration spelar en viktig roll i åldringsprocessen och kallas en av de sju primära orsakerna till åldrande. Som sådan föreslår vissa anti-aging-terapier att "evakuera" mitokondriellt DNA och flytta det till cellkärnan, en process som evolutionen har startat men inte avslutats.
Det finns bara ett fåtal eukaryota celler (som innehar kärnor) som saknar mitokondrier - mikrosporidierna, metamonaderna och archamoebae. Studier har gått över prokaryota (kärnmangel) celler som letar efter möjliga nutidiga versioner av forntida fritt flytande mitokondriella celler, men mitokondrierna har utvecklats så omfattande under sin tid i eukaryota celler att de förmodligen inte kan skiljas från sina moderna kusiner .