Najważniejszym zadaniem mitochondriów jest wytwarzanie energii poprzez fosforylację oksydacyjną. Pozwól nam zrozumieć dalej.
Tradycyjną funkcją mitochondriów w komórce jest prowadzenie oddychania komórkowego. Mogą również przechowywać wapń, co pomaga utrzymać homeostazę poziomu wapnia w komórce. Dodatkowo kontrolują metabolizm komórki i uczestniczą w apoptozie, sygnalizacji komórkowej i termogenezie.
W procesie znanym jako rozszczepienie binarne, mitochondria kopiują swoje DNA, umożliwiając im tworzenie kilku kopii tego samego fragmentu DNA w jednym mitochondrium.
Budowa mitochondriów.
Mitochondria to podwójna błona związane organelle. Jest podzielony na wiele przedziałów, z których każda ma inną funkcję. Kluczowe regiony obejmują niektóre z następujących:
- Zewnętrzna męmbrana
- Przestrzeń międzybłonowa
- Wewnętrzna membrana
- Cristae
- Matryce
- DNA mitochondrialne
Zewnętrzna męmbrana
Zewnętrzna membrana z łatwością umożliwia przechodzenie małych cząsteczek. Poryny, klasa białek znajdujących się w tej zewnętrznej warstwie, zapewniają kanały, przez które mogą przechodzić inne białka. W błonie zewnętrznej występuje również duża liczba enzymów o zróżnicowanym zakresie funkcji.
Przestrzeń międzybłonowa.
Przestrzeń ta znajduje się między błoną wewnętrzną i zewnętrzną. Białka niezbędne dla energetyki mitochondrialnej i apoptozy są przechowywane w przestrzeni międzybłonowej.
Wewnętrzna membrana
Białka pełniące wiele funkcji są przechowywane w błonie wewnętrznej. Brak poryn w błonie wewnętrznej sprawia, że jest ona nieprzepuszczalna dla większości cząsteczek. Tylko określone transportery błonowe są w stanie przenosić cząsteczki przez błonę wewnętrzną. Wewnętrzna membrana to miejsce, w którym powstaje większość ATP.
Cristae
Fałd w wewnętrznej błonie mitochondrium nazywa się cristae. Cristae zapewnia znaczną powierzchnię, na której mogą zachodzić reakcje chemiczne, i nadaje membranie wewnętrznej charakterystyczną pomarszczoną strukturę.
Matryca:
Wnętrze błony wewnętrznej nazywane jest macierzą. Macierz mitochondrialna pełni wiele funkcji. Tutaj odbywa się cykl TCA, kluczowy krok w tworzeniu energii. Poza tym jest tam magazynowane DNA mitochondrialne.
DNA mitochondrialne:
Mitochondria też mają swoje DNA i ma specyficzne jednorodzicielskie dziedziczenie. mitochondrialny DNA (mtDNA) ma wiele unikalnych cech, w tym wysoką liczbę kopii na komórkę, dziedziczenie matczyne i wysoki wskaźnik mutacji, które przyciągnęły uwagę badaczy z różnych dziedzin.
Skład mitochondriów:
Błona mitochondrialna składa się z fosfolipidów i białek tworzących błonę plazmatyczną. Poznajmy szczegółowo skład mitochondriów.
Mitochondria zawierają dwie powierzchnie z białkiem i dwucząsteczkową warstwą lipidową pomiędzy powierzchniami. Zewnętrzna powierzchnia zawiera wysoki poziom fosfatydyloinozytolu i cholesterolu, podczas gdy wewnętrzna powierzchnia ma wysoki poziom kardiolipiny.
Zawiera kolisty DNA i kilka rybosomów. Ponadto ma enzymy układu oddechowego metabolizm łańcuchów, lipidów i amin, cykl kwasu cytrynowego i synteza białek.
Gdzie znajdują się mitochondria?
Mitochondria to organelle gdzie zachodzi oddychanie komórkowe i wytwarzana jest energia. Przyjrzyjmy się szczegółowo lokalizacji mitochondriów.
Mitochondria znajdują się w cytoplazmie wszystkich komórek eukariotycznych. Wszystkie komórki ciała, z wyjątkiem kilku, zawierają mitochondria. W zależności od typu i funkcji komórki, w jednej komórce zwykle znajduje się kilka mitochondriów.
Lista ważnych funkcji mitochondriów:
Mitochondria pełnią kilka ważnych funkcji. Zobaczmy poniżej niektóre z głównych funkcji mitochondriów.
- Produkcja ATP
- Homeostaza wapnia
- Regulacja odporności wrodzonej
- Zaprogramowana śmierć komórki
- Pytanie CeII rozporządzenie
Produkcja ATP:
Większość adenozynotrójfosforanu (ATP) wytwarzanego podczas metabolizmu glukozy jest wytwarzana przez mitochondria poprzez fosforylację oksydacyjną. Gradient protonów z wewnętrznej błony mitochondriów, który jest tworzony przez oddychanie mitochondrialne, zasila ten złożony system.
Homeostaza wapnia:
Przemieszczanie się wapnia do i z mitochondriów komórki jest znane jako mitochondrialna wymiana wapnia i ma kluczowe znaczenie dla kontrolowania metabolizmu. Badanie opublikowane w kwietniu 2017 r. w czasopiśmie Natura odkryli, że wypływ wapnia z mitochondriów jest niezbędny dla zdrowia serca.
Wytwarzanie energii dla funkcji komórek obejmuje wapń. Stężenie wapnia wzrasta podczas buforowania i strukturyzowania cytozolu, a także podczas kontrolowania przeznaczenia komórek poprzez indukowanie lub hamowanie apoptozy.
Regulacja odporności wrodzonej:
Zasadniczą część odpowiedzi immunologicznej ssaków odgrywa wrodzony układ odpornościowy. Ostatnie badania wykazały, że szlaki wrodzonej odporności obejmujące sygnalizację TLR9, NLRP3 i STING są aktywowane przez mitochondrialne DNA, przyczyniając się do rozwoju platform sygnalizacyjnych i wywołując odpowiedzi efektorowe.
Zaprogramowana śmierć komórki
Proces, w którym mitochondria kontrolują aktywację kaspaz i programują śmierć komórki, znany jest jako mitochondrialna permeabilizacja błony zewnętrznej (MOMP), która powoduje uwalnianie dużej liczby białek do szczeliny międzybłonowej, które wyzwalają zaprogramować śmierć komórki.
Regulacja komórek macierzystych:
Wykazano, że reaktywne formy tlenu (ROS), wytwarzane przez mitochondria, kontrolują los somatycznych komórek macierzystych. Wzrost ROS wiąże się ze spadkiem zdolności ludzkich mezenchymalnych komórek macierzystych do regeneracji oraz przesunięciem w kierunku zaangażowania i różnicowania komórek progenitorowych.
W rozwoju, przeprogramowaniu i utrzymaniu pluripotencji indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych uważa się, że mitochondria są niezbędne
Wnioski:
Tych kilka przykładów tylko zarysowuje powierzchnię potężnego uderzenia, które mitochondria mogą mieć na komórce zdrowie i funkcja. W miarę poznawania tych niuansów i mechanizmów leżących u podstaw nieprawidłowego funkcjonowania mitochondriów powinny powstać nowe i lepsze metody leczenia różnych chorób.
Przeczytaj także:
- Przykład twardych owoców
- Przykład rośliny ozdobnej
- Czy dyfuzja endocytozy?
- Rodzaje polimerazy rna
- Enzym transkrypcyjny DNA
- Synteza białek w siateczce śródplazmatycznej
- Charakterystyka ukwiałów morskich
- Ściana komórkowa grzybów i ściana komórkowa roślin
- Czy pepsyna jest enzymem
- Czy rna jest antyrównoległa
Cześć… Nazywam się Sadiqua Noor, ukończyłem studia podyplomowe na kierunku biotechnologia. Moim obszarem zainteresowań jest biologia molekularna i genetyka. Poza tym bardzo interesuje mnie pisanie artykułów naukowych prostszymi słowami, aby ludzie ze środowisk niezwiązanych z nauką mogli również zrozumieć piękno i dary nauki. Posiadam 5-letnie doświadczenie jako korepetytor.
Połączmy się poprzez LinkedIn-