Celulele sunt componentele de bază ale organismelor vii. Cele două tipuri majore de celule sunt celule procariote și eucariote. Celulele eucariote au membrana legată organite care îndeplinesc funcții esențiale ale celulelor. mitocondriile sunt considerate „puterile” celulelor eucariote. Ce înseamnă să spui că mitocondriile sunt producătorii de energie ai celulei? Aceste organele generează putere prin transformarea energiei în forme care pot fi utilizate de către celulă. Situat în citoplasma, mitocondrii sunt site-urile din respirație celulară. Respirația celulară este un proces care în cele din urmă generează combustibil pentru activitățile celulelor din alimentele pe care le consumăm. Mitocondriile produc energia necesară pentru a efectua procese precum diviziune celulara, creștere și moartea celulară.
Mitocondriile au o formă distinctivă oblongă sau ovală și sunt delimitate de o dublă membrană. Membrana interioară este pliată creând structuri cunoscute sub numele de cristae. Mitocondrii se găsesc în ambele
celule animale și vegetale. Se găsesc în toate tipuri de celule corporale, cu excepția celor maturi globule rosii. Numărul mitocondriilor dintr-o celulă variază în funcție de tipul și funcția celulei. După cum am menționat, globulele roșii nu conțin deloc mitocondrii. Absența mitocondriilor și a altor organule din globulele roșii lasă loc milioanelor de molecule de hemoglobină necesare pentru transportul oxigenului în întregul corp. Celulele musculare, pe de altă parte, pot conține mii de mitocondrii necesare pentru a furniza energia necesară activității musculare. Mitocondrii sunt, de asemenea, abundente în celule grase și ficat celule.Mitocondriile au propriile lor DNA, ribozomi și pot face propriile lor proteine. ADN mitocondrial (mtDNA) codifică pentru proteine care sunt implicate în transport de electroni și fosforilarea oxidativă, care apar în respirația celulară. În fosforilarea oxidativă, energia sub formă de ATP este generată în cadrul matricei mitocondriale. Proteinele sintetizate din mtDNA codifică de asemenea pentru producerea moleculelor de ARN ARN de transfer și ARN ribozomal.
ADN-ul mitocondrial diferă de ADN-ul găsit în celulă nucleu prin faptul că nu deține mecanisme de reparare a ADN-ului care ajută la prevenirea mutații în ADN-ul nuclear. Ca urmare, mtDNA are o rată de mutație mult mai mare decât ADN-ul nuclear. Expunerea la oxigenul reactiv produs în timpul fosforilării oxidative dăunează mtDNA.
Mitocondriile sunt delimitate de o membrană dublă. Fiecare dintre aceste membrane este a fosfolipid bistratură cu proteine încorporate. membrana extremă este netedă în timp ce membrana interioară are multe pliuri. Aceste pliere sunt numite cristae. Faldurile sporesc „productivitatea” respirației celulare prin creșterea suprafeței disponibile. În membrana mitocondrială internă se află o serie de complexe proteice și molecule purtătoare de electroni, care formează lanț de transport de electroni (ETC). ETC reprezintă a treia etapă a respirației celulare aerobe și stadiul în care se generează marea majoritate a moleculelor de ATP. ATP este principala sursă de energie a organismului și este utilizată de celule pentru îndeplinirea funcțiilor importante, cum ar fi contracția musculară și diviziunea celulară.
Membranele duble împart mitocondriul în două părți distincte: spațiu intermembran si matricea mitocondrială. Spațiul intermembran este spațiul îngust dintre membrana exterioară și membrana internă, în timp ce matricea mitocondrială este zona complet închisă de membrana cea mai interioară. matricea mitocondrială conține ADN mitocondrial (mtDNA), ribozomi și enzime. Mai multe dintre etapele respirației celulare, inclusiv Ciclul acidului citric și fosforilarea oxidativă are loc în matrice datorită concentrației mari de enzime.
Mitocondriile sunt semi-autonome prin faptul că sunt dependente doar parțial de celulă pentru a se reproduce și crește. Au propriul ADN, ribozomi, își creează propriile proteine și au un anumit control asupra reproducerii lor. Similar cu bacteriile, mitocondriile au ADN circular și se reproduc printr-un proces de reproducere numit fisiune binară. Înainte de replicare, mitocondriile se îmbină într-un proces numit fuziune. Fuziunea este necesară pentru a menține stabilitatea deoarece, fără ea, mitocondriile se vor micșora pe măsură ce se împart. Aceste mitocondrii mai mici nu sunt capabile să producă cantități suficiente de energie necesare funcției celulare adecvate.