Mitokondrier: Kraftprodusenter

CNRI/Science Photo Library/Getty Images

Celler er de grunnleggende komponentene i levende organismer. De to hovedtypene av celler er prokaryote og eukaryote celler . Eukaryote celler er membranbundet organeller som utfører viktige cellefunksjoner. Mitokondrier regnes som 'kraftverkene' til eukaryote celler. Hva vil det si å si at mitokondrier er cellens kraftprodusenter? Disse organellene genererer kraft ved å konvertere energi til former som kan brukes av celle . Ligger i cytoplasma , mitokondrier er stedene for cellulær respirasjon . Cellulær respirasjon er en prosess som til slutt genererer drivstoff for cellens aktiviteter fra maten vi spiser. Mitokondrier produserer energien som kreves for å utføre prosesser som f.eks celledeling , vekst og celledød .

Mitokondrier har en karakteristisk avlang eller oval form og er avgrenset av en dobbel membran. Den indre membranen er foldet og skaper strukturer kjent som kam . Mitokondrier finnes i begge dyre- og planteceller . De finnes i alle kroppscelletyper , bortsett fra moden røde blodceller . Antall mitokondrier i en celle varierer avhengig av cellens type og funksjon. Røde blodlegemer inneholder som nevnt ikke mitokondrier i det hele tatt. Fraværet av mitokondrier og andre organeller i røde blodceller gir plass til de millioner av hemoglobinmolekyler som trengs for å transportere oksygen gjennom hele kroppen. Muskelceller, på den annen side, kan inneholde tusenvis av mitokondrier som trengs for å gi energien som kreves for muskelaktivitet. Mitokondrier er også rikelig i fettceller og lever celler.

Mitokondrielt DNA

Mitokondrier har sine egne DNA , ribosomer og kan lage sine egne proteiner . Mitokondrielt DNA (mtDNA) koder for proteiner som er involvert i elektrontransport og oksidativ fosforylering, som forekommer i cellulær respirasjon. Ved oksidativ fosforylering genereres energi i form av ATP i mitokondriematrisen. Proteiner syntetisert fra mtDNA koder også for produksjonen av RNA-molekylene overføre RNA og ribosomalt RNA.

Mitokondrielt DNA skiller seg fra DNA som finnes i cellen cellekjernen ved at den ikke har DNA-reparasjonsmekanismene som bidrar til å forhindre mutasjoner i kjernefysisk DNA. Som et resultat har mtDNA en mye høyere mutasjonshastighet enn kjernefysisk DNA. Eksponering for reaktivt oksygen produsert under oksidativ fosforylering skader også mtDNA.

Mitokondrion anatomi og reproduksjon

Mariana Ruiz Villarreal

Mitokondrielle membraner

Mitokondrier er avgrenset av en dobbel membran. Hver av disse membranene er en fosfolipid dobbeltlag med innebygde proteiner. De ytterste membran er glatt mens indre membran har mange folder. Disse foldene kalles kam . Foldene øker 'produktiviteten' til cellulær respirasjon ved å øke det tilgjengelige overflatearealet. Inne i den indre mitokondriemembranen er en serie proteinkomplekser og elektronbærermolekyler, som danner elektrontransportkjede (ETC) . ETC representerer det tredje stadiet av aerob cellulær respirasjon og stadiet der det store flertallet av ATP-molekyler genereres. ATP er kroppens viktigste energikilde og brukes av cellene til å utføre viktige funksjoner, som muskelsammentrekning og celledeling.

Mitokondrielle rom

De doble membranene deler mitokondriet i to distinkte deler: den intermembranrom og mitokondriell matrise . Intermembranrommet er det trange rommet mellom den ytre membranen og den indre membranen, mens mitokondriematrisen er området som er fullstendig omsluttet av den innerste membranen. De mitokondriell matrise inneholder mitokondrielt DNA (mtDNA), ribosomer og enzymer. Flere av trinnene i cellulær respirasjon, inkludert Sitronsyre syklus og oksidativ fosforylering forekommer i matrisen på grunn av dens høye konsentrasjon av enzymer.

Mitokondriell reproduksjon

Mitokondrier er semi-autonome ved at de bare er delvis avhengige av cellen for å replikere og vokse. De har sitt eget DNA, ribosomer, lager sine egne proteiner og har en viss kontroll over reproduksjonen. I likhet med bakterier har mitokondrier sirkulært DNA og replikeres ved en reproduksjonsprosess kalt binær fisjon. Før replikering smelter mitokondrier sammen i en prosess som kalles fusjon. Fusjon er nødvendig for å opprettholde stabiliteten, siden mitokondrier uten den vil bli mindre etter hvert som de deler seg. Disse mindre mitokondriene er ikke i stand til å produsere tilstrekkelige mengder energi som trengs for riktig cellefunksjon.

Reise inn i cellen

Andre viktige eukaryote celleorganeller inkluderer:

• Kjerne - huser DNA og kontrollerer cellevekst og reproduksjon.
• Ribosomer - hjelper til med produksjon av proteiner.
• Endoplasmatisk retikulum - syntetiserer karbohydrater og lipider.
• Golgi-komplekset - produserer, lagrer og eksporterer cellulære molekyler.
• Lysosomer - fordøye cellulære makromolekyler.
• Peroksisomer - avgifte alkohol, danne gallesyre og bryte ned fett.
• Cytoskjelett - nettverk av fibre som støtter cellen.
• Cilia og Flagella - cellevedheng som hjelper til med cellulær bevegelse.

Kilder

• Encyclopædia Britannica Online, s. v. 'mitochondrion', åpnet 7. desember 2015, http://www.britannica.com/science/mitochondrion.
• Cooper GM. Cellen: En molekylær tilnærming. 2. utgave. Sunderland (MA): Sinauer Associates; 2000. Mitokondrier. Tilgjengelig fra: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK9896/.