Les mitochondries sont des structures cellulaires chargées de transformer les nutriments en composés qui fournissent aux cellules le l'énergie nécessaire à leur fonctionnement . Ces composés sont obtenus après avoir synthétisé du glucose, des acides aminés et divers acides gras dans l'organisme, en les convertissant en molécules appelées adénosine triphosphate (ATP).
En raison de leur importance pour le bon fonctionnement cellulaire, ces structures sont élémentaires: leur quantité et leur taille peuvent varier selon le type de cellule, et ils sont considérés comme un moteur énergétique , car ils fournissent la plus grande quantité d'énergie nécessaire et favorisent la respiration cellulaire. .
Structure des mitochondries
Les mitochondries ont une forme ovale, d'une longueur comprise entre 0.5 et 1 micromètre, se distinguant par sa grande taille sur le reste des organites.
Ils sont couverts par une double membrane, l'extérieur ou lisse et l'intérieur, séparés les uns des autres par un espace intermembranaire . Ce dernier retient les protons ou particules énergisées obtenus dans les processus enzymatiques.
Les membrane extérieure a des fonctions protectrices ainsi que la rétention des protéines intégrales de type porine. Pour sa part, le membrane intérieure contient des catalyseurs biologiques ou des enzymes et se caractérise par ses replis appelés crêtes mitochondriales .
Cette dernière membrane a un matrice liquide avec de l'acide désoxyribonucléique mitochondrial (ADNm), qui contient des informations génétiques sur la synthèse des protéines. Dans cette matrice, le cycle de Krebs est réalisé, dans lequel l'énergie est générée par la métabolisation des nutriments.
Pour leur part, les crêtes mitochondriales favorisent la respiration des cellules, le transport des protéines et des électrons et la synthèse d'ATP.
Par rapport à leur composition chimique, ces organites ont des lipides, des protéines et des phospholipides dans leur structure, qui favorisent le fonctionnement des cellules. De même, ils contiennent de l'acide désoxyribonucléique (ADN), de l'acide ribonucléique (ARN), des ions phosphate et calcium (ATP-ADP), des mytribosomes, des enzymes et d'autres composés élémentaires.
Fonction des mitochondries
La fonction principale des mitochondries est la génération de l'énergie requise par les cellules , qui est synthétisée en adénosine triphosphate (ATP). Pour cette raison, on considère qu'ils sont le "moteur à combustion" de la cellule, puisqu'ils favorisent l'activité des cellules grâce aux processus de respiration aérobie.
En raison de leur importance, les mitochondries sont étudiées depuis longtemps, reflétant diverses fonctions importantes pour le bon fonctionnement du corps, notamment:
Production d'énergie pour les cellules
C'est considéré la fonction la plus importante des mitochondries, car elle permet une fonction cellulaire correcte. Ces organites tirent parti de l'oxygène obtenu dans la respiration cellulaire pour générer l'énergie des molécules organiques, libérant et synthétisant l'ATP.
Le processus de respiration cellulaire se produit principalement dans les mitochondries à travers les étapes suivantes:
- Métabolisation du glucose ou glycolyse: il est réalisée principalement dans la matrice cytoplasmique de la cellule, c'est-à-dire à l'extérieur des mitochondries. Ce procédé favorise la transformation du glucose pour obtenir deux molécules de pyruvate et d'ATP, indispensables pour les étapes suivantes.
- Transformation ou oxydation du pyruvate : à ce stade, les acides gras transformés pénètrent dans les mitochondries, se liant à une coenzyme A, également appelée acyl-CoA. Ces coenzymes sont des molécules de transport de la carnitine, un composé chimique synthétisé à partir des acides aminés lysine et myionine, considérés comme essentiels. Par la suite, les enzymes de la matrice cellulaire transforment le pyruvate en acétyl-CoA, grâce à la décarboxylation oxydante.
- Cycle de Krebs: également appelé cycle de l'acide tricarboxylique (TCA) ou cycle de l'acide citrique. Lors de cette étape, l'acétyl-CoA est dégradé jusqu'à l'obtention d'eau, de dioxyde de carbone et de deux molécules: le nicotinamide adénine dinucléotide (NADH) et la flavine adénine dinucléotide (FADH 2 ).
Au cours de ce processus, la plus grande quantité de coenzymes nécessaire à la production d'ATP dans la respiration cellulaire est obtenue. Dans le cycle de Krebs, 24 des 38 adénosine triphosphates nécessaires sont synthétisés dans la matrice mitochondriale des cellules eucaryotes; dans le cas des cellules procaryotes, cette étape se développe dans le cytoplasme. - La phosphorylation oxydative ou synthèse d'adénosine triphosphate: dans cette étape les molécules de NADH et FADH 2 , qui ont des électrons, sont synthétisés en ATP par la réaction de protéines dans la membrane interne des mitochondries. À ce stade, les molécules transfèrent leurs électrons en oxygène, générant la chaîne respiratoire ou la chaîne de transport pour synthétiser l'ATP et obtenir de l'énergie.
Thermogenèse ou régulateur de température
Les mitochondries, grâce à la transformation des molécules par leur activité catabolique, avoir la capacité de générer de la chaleur . De la même manière, ils permet de régler la température en à sang chaud êtres vivants .
Apoptose ou contrôle du cycle cellulaire
Les mitochondries ont la capacité de programmer la mort des cellules de manière contrôlée. Cette fonction vous permet de intervenir dans leur croissance, leur développement et leur remplacement. L'apoptose ne doit pas être liée à la nécrose, qui est le processus de mort incontrôlé des cellules.
Stockage des ions calcium (Ca 2+ )
Les mitochondries interviennent dans les processus biochimiques des cellules, stockant et gérant les ions calcium. Ces ions favorisent la santé des os, la réaction des neurotransmetteurs dans les neurones et la contraction des muscles .
Synthèse des protéines et auto-réplication, la fonction principale des mitochondries
Les mitochondries ont le capacité à synthétiser des protéines, en transformant les informations de leur ADN caractéristique en d'autres molécules d'ARN , sans l'intervention d'autres organites cellulaires comme les ribosomes.
Intervention et régulation des hormones sexuelles
Les mitochondries sont impliquées dans le processus de production d'hormones sexuelles telles que la testostérone et les œstrogènes. Grâce à leur capacité à s'auto-répliquer en possédant leur propre ADN, ils peuvent transcrire l'information génétique de ces hormones lors de la division cellulaire.
conclusion
Les mitochondries sont des organites ou des structures élémentaires dans les cellules eucaryotes (caractérisées par un noyau bien défini et plusieurs chromosomes) des êtres vivants. Sa fonction principale est le transformation des protéines en énergie utile pour les cellules , synthétisant des molécules chimiques appelées adénosine trisphophate (ATP).
De même, en raison de leur capacité catabolique et parce qu'ils ont leur propre ADN, ils ont le capacité à réguler la température corporelle et à intervenir dans des processus importants dans le corps tels que la synthèse des protéines , le stockage du calcium et la régénération cellulaire, étant considérés comme le moteur élémentaire des cellules.
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