Mitokondrier er cellulære strukturer med ansvar for at omdanne næringsstoffer til forbindelser, der forsyner celler med energi, der er nødvendig for deres funktion . Disse forbindelser opnås efter syntetisering af glucose, aminosyrer og forskellige fedtsyrer i kroppen og omdanner dem til molekyler kaldet adenosintrifosfat (ATP).
På grund af deres betydning for den korrekte cellulære funktion er disse strukturer elementære: deres mængde og størrelse kan variere alt efter celletype, og de betragtes som en energimotor , da de giver den største mængde energi, der er nødvendig, og fremmer cellulær respiration. .
Struktur af mitokondrier
Mitokondrier har en oval form med en længde mellem 0.5 og 1 mikrometer, der skiller sig ud for sin store størrelse over resten af organellerne.
De er dækket af en dobbelt membran, den ydre eller glatte og den indre, adskilt fra hinanden med en intermembranrum . Sidstnævnte bevarer protoner eller energipartikler opnået ved enzymatiske processer.
ydre membran har beskyttende funktioner såvel som retention af integrerede porin-type proteiner. For sin del er den indre membran indeholder biologiske katalysatorer eller enzymer og er kendetegnet ved dets kaldte folder mitokondrie rygge .
Denne sidste membran har en flydende matrix med mitokondrie deoxyribonukleinsyre (mDNA), som indeholder genetisk information om proteinsyntese. I denne matrix udføres Krebs-cyklussen, hvor energi genereres gennem metabolisering af næringsstoffer.
For deres del er mitokondrie kamme favoriserer respiration af celler, transport af proteiner og elektroner og syntesen af ATP.
I forhold til deres kemiske sammensætning disse organeller har lipider, proteiner og phospholipider i deres struktur, hvilket favoriserer cellernes funktion. Ligeledes har de deoxyribonukleinsyre (DNA), ribonukleinsyre (RNA), phosphat- og calciumioner (ATP-ADP), mytribosomer, enzymer og andre elementære forbindelser.
Mitokondriernes funktion
Mitokondriernes hovedfunktion er generering af den energi, der kræves af cellerne , som syntetiseres i adenosintriphosphat (ATP). Af denne grund anses det for, at de er "forbrændingsmotoren" i cellen, da de favoriserer cellernes aktivitet takket være aerobe respirationsprocesser.
På grund af deres betydning er mitokondrier undersøgt i lang tid, hvilket afspejler forskellige vigtige funktioner for kroppens korrekte funktion, herunder:
Produktion af energi til celler
Det overvejes den vigtigste funktion af mitokondrier, da den tillader den korrekte cellulære funktion. Disse organeller udnytter iltet opnået ved cellulær respiration for at generere energi fra organiske molekyler, frigive og syntetisere ATP.
Den cellulære respirationsproces forekommer hovedsageligt i mitokondrier gennem følgende trin:
- Glukosemetabolisering eller glykolyse: det udføres hovedsageligt i cellens cytoplasmatiske matrix, dvs. uden for mitokondrier. Denne proces fremmer transformation af glucose til opnåelse af to molekyler af pyruvat og ATP, hvilket er vigtigt for de følgende trin.
- Transformation eller oxidation af pyruvat : i dette trin kommer de forarbejdede fedtsyrer ind i mitokondrierne og binder til et coenzym A, også kaldet acyl-CoA. Disse co-enzymer er transportmolekyler for carnitin, en kemisk forbindelse syntetiseret fra aminosyrerne lysin og myionin, der betragtes som essentiel. Efterfølgende transformerer enzymerne i cellematrixen pyruvat til acetyl-CoA takket være oxidativ decarboxylering.
- Krebs cyklus: også kaldet tricarboxylsyrecyklus (TCA) eller citronsyrecyklus. I løbet af dette trin nedbrydes acetyl-CoA, indtil der opnås vand, kuldioxid og to molekyler: nicotinamid-adenindinukleotid (NADH) og flavinadenindinukleotid (FADH 2 ).
Under denne proces opnås den største mængde co-enzymer, der er nødvendige til produktion af ATP i cellulær respiration. I Krebs-cyklussen syntetiseres 24 af de 38 nødvendige adenosintriphosphater i den mitokondrie matrix af eukaryote celler; i tilfælde af prokaryote celler udvikler dette stadium sig i cytoplasmaet. - Oxidativ fosforylering eller syntese af adenosintriphosphat: i dette trin molekylerne af NADH og FADH 2 , som har elektroner, syntetiseres i ATP ved reaktion af proteiner i mitochondriens indre membran. I dette trin overfører molekylerne deres elektroner til ilt og genererer åndedrætskæden eller transportkæden for at syntetisere ATP og opnå energi.
Termogenese eller temperaturregulator
Mitokondrier takket være transformationen af molekyler gennem deres kataboliske aktivitet, har evnen til at generere varme . På samme måde er de lad temperaturen regulere i varmblodet levende væsner .
Apoptose eller cellecykluskontrol
Mitokondrier har evnen til at programmere celledød på en kontrolleret måde. Denne funktion giver dig mulighed for at gribe ind i deres vækst, udvikling og udskiftning. Apoptose bør ikke relateres til nekrose, som er den ukontrollerede dødsproces af celler.
Opbevaring af calciumioner (Ca 2+ )
Mitokondrier griber ind i cellernes biokemiske processer, opbevarer og styrer calciumioner. Disse ioner fremmer knoglesundhed, reaktionen af neurotransmittere i neuroner og sammentrækning af muskler .
Proteinsyntese og selvreplikation, mitokondriers hovedfunktion
Mitokondrier har evne til at syntetisere proteiner, transformere informationen fra deres karakteristiske DNA til andre RNA-molekyler uden indblanding af andre cellulære organeller såsom ribosomer.
Intervention og regulering af kønshormoner
Mitokondrier er involveret i processen med at producere kønshormoner som testosteron og østrogen. Takket være deres evne til at replikere sig selv ved at have deres eget DNA kan de transkribe genetisk information om disse hormoner under celledeling.
konklusion
Mitokondrier er organeller eller elementære strukturer i eukaryote celler (karakteriseret ved at have en veldefineret kerne og flere kromosomer) af levende væsener. Dens vigtigste funktion er transformation af proteiner til nyttig energi til celler , syntetisering af kemiske molekyler kaldet adenosintrisphophat (ATP).
På samme måde på grund af deres katabolske kapacitet, og fordi de har deres eget DNA, har de evne til at regulere kropstemperatur og gribe ind i vigtige processer i kroppen såsom proteinsyntese , opbevaring af calcium og celleregenerering, betragtes som den grundlæggende motor af celler.
Referencer
- Friedman, J. og Nunnari, J. (2014). Mitokondrie form og funktion. Natur . doi: 10.1038 / nature12985
- Goodenough, U. og Heitman, J. (2014). Oprindelsen til eukaryot seksuel reproduktion. Cold Spring Harbour Laboratory Press . doi: 10.1101 / cshperspect.a016154
- Microsoft Encarta. (2009). Mitokondrier. For Microsoft Corporation. [Revideret februar 2020].
- Vidyasagar, A. 2015. Hvad er mitokondrier? Til Live Science. [Revideret februar 2020].
