Mitochondria: Výrobcovia energie v bunkách

Bunky sú základnými zložkami živých organizmov. Dva hlavné typy buniek sú prokaryotické a eukaryotické bunky. Eukaryotické bunky sa viažu na membránu organely ktoré vykonávajú základné bunkové funkcie. mitochondrie sú považované za „hnacie sily“ eukaryotických buniek. Čo to znamená povedať, že mitochondrie sú výrobcami energie bunky? Tieto organely vyrábajú energiu premenou energie na formy, ktoré sú použiteľné v bunka. Nachádza sa v cytoplazma, Mitochondria sú miesta bunkové dýchanie. Bunkové dýchanie je proces, ktorý v konečnom dôsledku generuje palivo pre činnosť bunky z potravín, ktoré jeme. Mitochondria produkuje energiu potrebnú na vykonávanie procesov, ako sú bunkové delenie, rast a bunková smrť.

Mitochondrie majú výrazný podlhovastý alebo oválny tvar a sú ohraničené dvojitou membránou. Vnútorná membrána je zložená a vytvára štruktúry známe ako cristae. Mitochondrie sa nachádzajú v oboch živočíšne a rastlinné bunky. Nachádzajú sa vo všetkých typy telových buniek, s výnimkou zrelých

instagram viewer
červené krvinky. Počet mitochondrií v bunke sa líši v závislosti od typu a funkcie bunky. Ako už bolo spomenuté, červené krvinky vôbec neobsahujú mitochondrie. Absencia mitochondrií a ďalších organel v červených krvinkách ponecháva priestor pre milióny molekúl hemoglobínu, ktoré sú potrebné na transport kyslíka do tela. Na druhej strane svalové bunky môžu obsahovať tisíce mitochondrií potrebných na zabezpečenie energie potrebnej na činnosť svalov. Mitochondria je tiež hojná v tukových buniek a pečeň buniek.

Mitochondrie majú svoje vlastné DNA, ribozómy a môžu si vytvoriť svoj vlastný proteíny. Mitochondriálna DNA (mtDNA) kóduje proteíny, ktoré sú zapojené do transport elektrónov a oxidačná fosforylácia, ktorá sa vyskytuje pri dýchaní buniek. Pri oxidačnej fosforylácii sa energia vo forme ATP generuje v mitochondriálnej matrici. Proteíny syntetizované z mtDNA tiež kódujú produkciu molekúl RNA transferová RNA a ribozomálna RNA.

Mitochondriálna DNA sa líši od DNA nachádzajúcej sa v bunke jadro v tom, že nemá mechanizmy opravy DNA, ktoré pomáhajú predchádzať mutácie v jadrovej DNA. Výsledkom je, že mtDNA má oveľa vyššiu mieru mutácie ako jadrová DNA. Expozícia reaktívnemu kyslíku produkovanému počas oxidačnej fosforylácie tiež poškodzuje mtDNA.

Mitochondrie sú ohraničené dvojitou membránou. Každá z týchto membrán je a fosfolipid dvojvrstva s vloženými proteínmi. vonkajšia membrána je hladký, zatiaľ čo vnútorná membrána má veľa záhybov. Tieto záhyby sa nazývajú cristae. Záhyby zvyšujú „produktivitu“ bunkového dýchania zväčšením dostupnej povrchovej plochy. Vo vnútornej mitochondriálnej membráne je séria proteínových komplexov a molekúl elektrónových nosičov, ktoré tvoria transportný reťazec elektrónov (ATĎ). ETC predstavuje tretie štádium aeróbneho bunkového dýchania a štádium, v ktorom sa vytvára veľká väčšina molekúl ATP. ATP je hlavným zdrojom energie v tele a používajú ho bunky na vykonávanie dôležitých funkcií, ako je kontrakcia svalov a delenie buniek.

Dvojité membrány rozdeľujú mitochondrion na dve odlišné časti: medzimembránový priestor a mitochondriálna matica. Intermembránový priestor je úzky priestor medzi vonkajšou membránou a vnútornou membránou, zatiaľ čo mitochondriálna matrica je oblasťou, ktorá je úplne uzavretá najvnútornejšou membránou. mitochondriálna matica obsahuje mitochondriálnu DNA (mtDNA), ribozómy a enzýmy. Niekoľko krokov bunkového dýchania, vrátane Cyklus kyseliny citrónovej a oxidačná fosforylácia sa vyskytuje v matrici kvôli vysokej koncentrácii enzýmov.

Mitochondrie sú čiastočne autonómne v tom, že sú iba čiastočne závislé od bunky, ktorá sa replikuje a rastie. Majú vlastnú DNA, ribozómy, vyrábajú vlastné proteíny a majú určitú kontrolu nad ich reprodukciou. Podobne ako baktérie majú mitochondrie cirkulárnu DNA a replikujú sa reprodukčným procesom nazývaným binárne štiepenie. Pred replikáciou sa mitochondrie zlúčia do procesu nazývaného fúzia. Fúzia je potrebná, aby sa udržala stabilita, pretože bez nej sa mitochondrie pri rozdelení zmenšujú. Tieto menšie mitochondrie nie sú schopné produkovať dostatočné množstvo energie potrebnej na správnu funkciu buniek.