1. Struktura:
- Mitohondrije pogosto imenujemo "elektrarne celice" zaradi njihove glavne funkcije pri proizvodnji energije.
- So membranski vezani organeli z zunanjo membrano in notranjo membrano. Notranja membrana tvori številne gube, imenovane kriste, ki povečajo površino, ki je na voljo za kemične reakcije, ki proizvajajo energijo.
- Prostor, ki ga obdaja notranja membrana, je znan kot mitohondrijski matriks, ki vsebuje encime, ribosome in DNA.
2. Velikost in številka:
- Mitohondriji se razlikujejo po velikosti in obliki, vendar so običajno dolgi nekaj mikronov in približno cilindrični.
- Število mitohondrijev na celico se lahko zelo razlikuje glede na tip celice in energetske potrebe. Nekatere celice imajo lahko nekaj mitohondrijev, druge pa jih lahko vsebujejo na tisoče.
3. Proizvodnja energije (celično dihanje):
- Primarna funkcija mitohondrijev je proizvodnja adenozin trifosfata (ATP), energetske valute celice. Mitohondriji izvajajo celično dihanje, ki vključuje razgradnjo glukoze in drugih goriv v prisotnosti kisika, da se sprosti energija, shranjena v kemičnih vezeh.
- Med celičnim dihanjem mitohondriji uporabljajo kisik za razgradnjo molekul glukoze s procesi glikolize, cikla Krebsove (citronske kisline) in oksidativne fosforilacije. Posledica teh procesov je sinteza ATP, ki nato poganja različne celične aktivnosti.
4. Transportna veriga elektronov:
- Notranja mitohondrijska membrana vsebuje beljakovinske komplekse, znane kot transportna veriga elektronov. Ta veriga je sestavljena iz niza nosilcev elektronov, ki prehajajo elektrone iz visokoenergijskih v nizkoenergijska stanja, kar ustvarja elektrokemični gradient čez membrano.
- Energija, ki se sprosti pri tem procesu, poganja sintezo ATP skozi proces, znan kot oksidativna fosforilacija.
5. Genetski material (mtDNA):
- Mitohondriji vsebujejo lastno DNK (mtDNK), ki se razlikuje od DNK v celičnem jedru. MtDNA je krožna, za razliko od linearne DNA v jedru.
- MtDNA kodira gene, ki so bistveni za delovanje mitohondrijev, predvsem tiste, ki sodelujejo pri proizvodnji energije. Vendar je večina mitohondrijskih proteinov kodirana z jedrnimi geni in uvožena v mitohondrije.
6. Oksidativni stres in staranje:
- Mitohondriji so pomemben vir reaktivnih kisikovih zvrsti (ROS) kot stranskih produktov celičnega dihanja. ROS lahko povzroči oksidativni stres, kar povzroči poškodbe celičnih komponent in prispeva k procesu staranja in različnim boleznim.
7. Dinamično vedenje:
- Mitohondriji so zelo dinamični organeli, ki so podvrženi nenehnemu zlitju in cepitvi. To dinamično vedenje omogoča mitohondrijem, da se prilagodijo spreminjajočim se potrebam po energiji, učinkovito porazdelijo svojo vsebino in vzdržujejo nadzor kakovosti z odstranjevanjem poškodovanih ali disfunkcionalnih mitohondrijev.
Če povzamemo, mitohondriji so bistveni celični organeli, odgovorni za proizvodnjo energije, celično dihanje in druge presnovne funkcije. Njihova struktura, genetski material in dinamično vedenje igrajo ključno vlogo pri delovanju celic, staranju in boleznih.