Mitokondrion , membranbundet organel fundet i cytoplasmaet af næsten alle eukaryotisk celler (celler med klart definerede kerner), hvis primære funktion er at generere store mængder energi i form af Adenosintrifosfat (ATP). Mitokondrier er typisk runde til ovale i form og varierer i størrelse fra 0,5 til 10 um. Ud over at producere energi lagrer mitokondrier calcium til cellesignaleringsaktiviteter, genererer varme og medierer cellevækst og død. Antallet af mitokondrier pr. Celle varierer meget; for eksempel indeholder erytrocytter (røde blodlegemer) ikke mitokondrier hos mennesker, mens leverceller og muskelceller kan indeholde hundreder eller endog tusinder. Den eneste eukaryote organisme, der vides mangler mitokondrier, er oxymonaden Monocercomonoides arter. Mitokondrier er i modsætning til andre cellulære organeller, idet de har to forskellige membraner og et unikt genom og reproducerer ved binær fission; disse træk indikerer, at mitokondrier deler en evolutionær fortid med prokaryoter (encellede organismer).
mitokondrier Mitokondrier (rød) findes i hele cytoplasmaet i næsten alle eukaryote celler (cellekerne er vist i blåt; cytoskelet er vist i gult). defun / iStock.com
En mitokondrion er en rund til oval formet organel, der findes i cellerne hos næsten alle eukaryotisk organismer. Det producerer energi, kendt som ATP , for cellen gennem en række kemiske reaktioner.
hvilken farve er planeten saturn
Kendt som kraftcentrene i cellen, producerer mitokondrier den energi, der er nødvendig for celleens overlevelse og funktion. Gennem en række kemiske reaktioner nedbryder mitokondrier glukose i et energimolekyle kendt som Adenosintrifosfat (ATP), som bruges til at brænde forskellige andre cellulære processer. Ud over at producere energi lagrer mitokondrier calcium til cellesignalering, genererer varme og er involveret i cellevækst og død .
Mitokondrier findes i cellerne i næsten alle eukaryotisk organisme, herunder planter og dyr . Celler, der kræver meget energi, såsom muskelceller, kan indeholde hundreder eller tusinder af mitokondrier. Et par typer celler, såsom røde blodlegemer, mangler mitokondrier fuldstændigt. Som prokaryote organismer har bakterier og arkæer ikke mitokondrier.
hvor mange store søer er der
Den ydre mitokondrie-membran er frit permeabel for små molekyler og indeholder specielle kanaler, der er i stand til at transportere store molekyler. I modsætning hertil er den indre membran langt mindre permeabel, hvilket kun tillader meget små molekyler at krydse ind i den gelignende matrix, der udgør organellens centrale masse. Matrixen indeholder deoxyribonukleinsyre (DNA) i mitokondrie genomet og enzymerne i tricarboxylsyre (TCA) cyklus (også kendt som citronsyrecyklus eller Krebs-cyklus), som metaboliserer næringsstoffer til biprodukter, som mitokondrion kan bruge til energiproduktion. Processerne, der omdanner disse biprodukter til energi, forekommer primært på den indre membran, som er bøjet i folder kendt som cristae, der huser proteinkomponenterne i det vigtigste energi-genererende system af celler, elektrontransportkæden (ETC). ETC bruger en række oxidationsreduktionsreaktioner at flytte elektroner fra en proteinkomponent til den næste og i sidste ende producere fri energi, der udnyttes til at drive phosphoryleringen af ADP (adenosindiphosphat) til ATP. Denne proces, kendt som kemiosmotisk kobling af oxidativ fosforylering, styrker næsten alle cellulære aktiviteter, herunder dem, der genererer muskelbevægelse og brænder hjernefunktioner.
grundlæggende oversigt over processer til ATP-produktion De tre processer til ATP-produktion inkluderer glycolyse, tricarboxylsyrecyklus og oxidativ phosphorylering. I eukaryote celler forekommer de to sidstnævnte processer inden for mitokondrier. Elektroner, der ledes gennem elektrontransportkæden, genererer i sidste ende fri energi, der er i stand til at drive fosforylering af ADP. Encyclopædia Britannica, Inc.
De fleste af proteinerne og andre molekyler, der udgør mitokondrier, stammer fra cellen kerne . Imidlertid er 37 gener indeholdt i det humane mitokondrie genom, hvoraf 13 producerer forskellige komponenter i ETC. Mitokondrie DNA (mtDNA) er meget modtagelig for mutationer, hovedsageligt fordi det ikke har robust DNA-reparationsmekanismer, der er fælles for nukleart DNA. Derudover er mitokondrion et vigtigt sted for produktion af reaktive iltarter (ROS; eller frie radikaler) på grund af den høje tilbøjelighed til afvigende frigivelse af frie elektroner. Mens flere forskellige antioxidantproteiner i mitokondrierne renser og neutraliserer disse molekyler, kan nogle ROS påføre mtDNA skade. Derudover er visse kemikalier og smitsomme stoffer såvel som alkohol misbrug , kan beskadige mtDNA. I sidstnævnte tilfælde mættede overdreven ethanolindtag afgiftningsenzymer, hvilket får stærkt reaktive elektroner til at lække fra den indre membran ind i cytoplasmaet eller ind i den mitokondrie matrix, hvor de kombineres med andre molekyler for at danne adskillige radikaler.
hvad er stjernetegnens datoer
mitokondrier; stribet muskel En transmissionselektronmikrograf, der viser en menneskelig stribet muskelfiber delvist sammentrukket. Brede røde bånd indeholder actin- og myosinfilamenter, mens mitokondrier (grøn) leverer den nødvendige energi til muskelsammentrækning. SERCOMI — BSIP / alder fotostock
I mange organismer nedarves mitokondrie genomet modent. Dette skyldes, at moderens ægcelle donerer størstedelen af cytoplasma til embryoet, og mitokondrier arvet fra farens sæd normalt ødelægges. Der er mange arvelige og erhvervede mitokondrie sygdomme. Arvelige sygdomme kan opstå fra mutationer transmitteret i moderens eller fædres nukleare DNA eller i moderens mtDNA. Både nedarvet og erhvervet mitokondrie dysfunktion er involveret i flere sygdomme, herunder Alzheimers sygdom og Parkinsons sygdom. Akkumuleringen af mtDNA-mutationer gennem en organisms levetid mistænkes for at spille en vigtig rolle i aldring , såvel som i udviklingen af visse kræft og andre sygdomme. Fordi mitokondrier også er en central komponent i apoptose (programmeret celledød), som rutinemæssigt bruges til at befri kroppen af celler, der ikke længere er nyttige eller fungerer korrekt, mitokondrie dysfunktion, der hæmmer celledød kan bidrage til udviklingen af Kræft .
Moderens arv af mtDNA har vist sig at være afgørende for forskning i menneskelig udvikling og migration . Maternel transmission giver mulighed for at spore ligheder arvet i generationer af afkom i en enkelt række af forfædre i mange generationer. Forskning har vist, at fragmenter af det mitokondrie genom, der bæres af alle mennesker, der lever i dag, kan spores til en enkelt kvindelig forfader, der levede anslået for 150.000 til 200.000 år siden. Forskere har mistanke om, at denne kvinde boede blandt andre kvinder, men at processen med genetisk drift (tilfældige udsving i genfrekvens, der påvirker den genetiske konstitution af små populationer), fik hendes mtDNA til tilfældigt at erstatte andre kvinders, da befolkningen udviklede sig. Variationer i mtDNA arvet af efterfølgende generationer af mennesker har hjulpet forskere med at dechiffrere den geografiske oprindelse såvel som de kronologiske migrationer af forskellige menneskelige populationer. For eksempel indikerer undersøgelser af mitokondrie genomet, at mennesker, der vandrer fra Asien til Amerika for 30.000 år siden, muligvis har været strandet på Beringia, et stort område, der omfattede en landbro i det nuværende Beringstræde, så længe som 15.000 år før ankommer til Amerika.
