Mitochondrien sind zelluläre Strukturen, die dafür verantwortlich sind, Nährstoffe in Verbindungen umzuwandeln, die die Zellen mit dem versorgen Energie, die für ihr Funktionieren notwendig ist . Diese Verbindungen werden nach der Synthese von Glucose, Aminosäuren und verschiedenen Fettsäuren im Körper erhalten und in Moleküle umgewandelt, die als Adenosintriphosphat (ATP) bezeichnet werden.
Aufgrund ihrer Bedeutung für die korrekte zelluläre Funktion sind diese Strukturen elementar: Ihre Menge und Größe kann je nach Zelltyp variieren und sie gelten als Energiemotor , da sie die größte Menge an Energie liefern und die Zellatmung fördern. .
Struktur der Mitochondrien
Mitochondrien haben eine ovale Form mit einer Länge zwischen 0.5 und 1 Mikrometer und zeichnen sich durch ihre Größe gegenüber den übrigen Organellen aus.
Sie sind von einer Doppelmembran bedeckt, die äußere oder glatte und die innere, die durch eine voneinander getrennt sind Zwischenmembranraum . Letzteres hält die Protonen oder angeregten Partikel zurück, die bei enzymatischen Prozessen erhalten werden.
Das äußere Membran hat Schutzfunktionen sowie die Retention integraler Proteine vom Porin-Typ. Die ihrerseits die innere Membran enthält biologische Katalysatoren oder Enzyme und ist durch seine genannten Falten gekennzeichnet Mitochondrienkämme .
Diese letzte Membran hat eine flüssige Matrix mit mitochondrialer Desoxyribonukleinsäure (mDNA), die enthält genetische Informationen zur Proteinsynthese. In dieser Matrix wird der Krebszyklus durchgeführt, bei dem Energie durch die Metabolisierung von Nährstoffen erzeugt wird.
Die ihrerseits die Mitochondrienkämme begünstigen die Atmung von Zellen, den Transport von Proteinen und Elektronen und die Synthese von ATP.
In Bezug auf ihre chemische Zusammensetzung, Diese Organellen haben Lipide, Proteine und Phospholipide in ihrer Struktur, die die Funktion von Zellen begünstigen. Ebenso haben sie Desoxyribonukleinsäure (DNA), Ribonukleinsäure (RNA), Phosphat- und Calciumionen (ATP-ADP), Mytribosomen, Enzyme und andere elementare Verbindungen.
Funktion der Mitochondrien
Die Hauptfunktion der Mitochondrien ist die Erzeugung der von den Zellen benötigten Energie , das in Adenosintriphosphat (ATP) synthetisiert wird. Aus diesem Grund wird angenommen, dass sie der "Verbrennungsmotor" der Zelle sind, da sie die Aktivität der Zellen dank der Prozesse der aeroben Atmung begünstigen.
Aufgrund ihrer Bedeutung wurden Mitochondrien seit langem untersucht und spiegeln verschiedene wichtige Funktionen für das reibungslose Funktionieren des Körpers wider, darunter:
Energieerzeugung für Zellen
Es gilt als die wichtigste Funktion der Mitochondrien, da sie die korrekte Zellfunktion ermöglicht. Diese Organellen nutzen den bei der Zellatmung gewonnenen Sauerstoff, um die Energie organischer Moleküle zu erzeugen und ATP freizusetzen und zu synthetisieren.
Der Zellatmungsprozess findet hauptsächlich in den Mitochondrien durch die folgenden Schritte statt:
- Glukosestoffwechsel oder Glykolyse: es wird hauptsächlich in der cytoplasmatischen Matrix der Zelle durchgeführt, dh außerhalb der Mitochondrien. Dieser Prozess fördert die Umwandlung von Glucose, um zwei Moleküle Pyruvat und ATP zu erhalten, die für die folgenden Schritte wesentlich sind.
- Umwandlung oder Oxidation von Pyruvat : In diesem Stadium gelangen die verarbeiteten Fettsäuren in die Mitochondrien und binden an ein Coenzym A, auch Acyl-CoA genannt. Diese Coenzyme sind Transportermoleküle für Carnitin, eine chemische Verbindung, die aus den Aminosäuren Lysin und Myionin synthetisiert wird und als essentiell angesehen wird. Anschließend wandeln die Enzyme der Zellmatrix dank oxidativer Decarboxylierung Pyruvat in Acetyl-CoA um.
- Krebs Zyklus: auch Tricarbonsäurezyklus (TCA) oder Zitronensäurezyklus genannt. Während dieser Phase wird Acetyl-CoA abgebaut, bis Wasser, Kohlendioxid und zwei Moleküle erhalten werden: Nicotinamidadenindinukleotid (NADH) und Flavinadenindinukleotid (FADH) 2 ).
Während dieses Prozesses wird die größte Menge an Coenzymen erhalten, die für die Produktion von ATP in der Zellatmung notwendig sind. Im Krebszyklus werden 24 der 38 notwendigen Adenosintriphosphate in der mitochondrialen Matrix eukaryotischer Zellen synthetisiert; Bei prokaryotischen Zellen entwickelt sich dieses Stadium im Zytoplasma. - Oxidative Phosphorylierung oder Synthese von Adenosintriphosphat: in diesem Schritt die Moleküle von NADH und FADH 2 , die Elektronen haben, werden durch die Reaktion von Proteinen in der inneren Membran der Mitochondrien zu ATP synthetisiert. In diesem Stadium übertragen die Moleküle ihre Elektronen auf Sauerstoff und erzeugen die Atmungs- oder Transportkette, um ATP zu synthetisieren und Energie zu gewinnen.
Thermogenese oder Temperaturregler
Mitochondrien, dank der Umwandlung von Molekülen durch ihre katabolische Aktivität, die Fähigkeit haben, Wärme zu erzeugen . In gleicher Weise sie erlauben, die Temperatur in zu regulieren warmblütig Lebewesen .
Apoptose oder Zellzykluskontrolle
Mitochondrien haben die Fähigkeit, den Zelltod kontrolliert zu programmieren. Diese Funktion ermöglicht es Ihnen in ihr Wachstum, ihre Entwicklung und ihren Ersatz eingreifen. Apoptose sollte nicht mit Nekrose in Verbindung gebracht werden, bei der es sich um den unkontrollierten Tod von Zellen handelt.
Speicherung von Calciumionen (Ca. 2+ )
Mitochondrien greifen in die biochemischen Prozesse von Zellen ein und speichern und verwalten Calciumionen. Diese Ionen fördern die Knochengesundheit, die Reaktion von Neurotransmittern in Neuronen und die Kontraktion von Muskeln .
Proteinsynthese und Selbstreplikation, die Hauptfunktion der Mitochondrien
Mitochondrien haben die Fähigkeit, Proteine zu synthetisieren und die Informationen von ihrer charakteristischen DNA in andere RNA-Moleküle umzuwandeln ohne das Eingreifen anderer zellulärer Organellen wie Ribosomen.
Intervention und Regulation von Sexualhormonen
Mitochondrien sind an der Produktion von Sexualhormonen wie Testosteron und Östrogen beteiligt. Dank ihrer Fähigkeit, sich selbst zu replizieren, indem sie ihre eigene DNA besitzen, können sie die genetische Information dieser Hormone während der Zellteilung transkribieren.
Abschluss
Mitochondrien sind Organellen oder Elementarstrukturen in eukaryotischen Zellen (gekennzeichnet durch einen genau definierten Kern und mehrere Chromosomen) von Lebewesen. Seine Hauptfunktion ist die Umwandlung von Proteinen in nützliche Energie für Zellen Synthese chemischer Moleküle namens Adenosintrisphophat (ATP).
In ähnlicher Weise haben sie aufgrund ihrer katabolen Kapazität und weil sie ihre eigene DNA haben, die Fähigkeit, die Körpertemperatur zu regulieren und in wichtige Prozesse im Körper wie die Proteinsynthese einzugreifen , Kalziumspeicherung und Zellregeneration, die als elementarer Motor von Zellen angesehen werden.
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