1. Struktura:
- Mitohondriji se često nazivaju "elektranama stanice" zbog njihove primarne funkcije u proizvodnji energije.
- Oni su membranski vezani organeli s vanjskom i unutarnjom membranom. Unutarnja membrana tvori brojne nabore koji se nazivaju kriste koje povećavaju površinu dostupnu za kemijske reakcije koje proizvode energiju.
- Prostor koji zatvara unutarnja membrana poznat je kao mitohondrijski matriks, koji sadrži enzime, ribosome i DNK.
2. Veličina i broj:
- Mitohondriji se razlikuju po veličini i obliku, ali obično su dugi nekoliko mikrona i otprilike su cilindrični.
- Broj mitohondrija po stanici može jako varirati ovisno o vrsti stanice i energetskim potrebama. Neke stanice mogu imati nekoliko mitohondrija, dok druge mogu sadržavati tisuće.
3. Proizvodnja energije (stanično disanje):
- Primarna funkcija mitohondrija je proizvodnja adenozin trifosfata (ATP), energetske valute stanice. Mitohondriji provode stanično disanje, što uključuje razgradnju glukoze i drugih goriva u prisutnosti kisika kako bi se oslobodila energija pohranjena u kemijskim vezama.
- Tijekom staničnog disanja, mitohondriji koriste kisik za razgradnju molekula glukoze kroz procese glikolize, Krebsov ciklus (limunska kiselina) i oksidacijsku fosforilaciju. Ovi procesi rezultiraju sintezom ATP-a, koji potom pokreće razne stanične aktivnosti.
4. Lanac prijenosa elektrona:
- Unutarnja mitohondrijska membrana sadrži proteinske komplekse poznate kao lanac prijenosa elektrona. Taj se lanac sastoji od niza prijenosnika elektrona koji prenose elektrone iz visokoenergetskih stanja u nižeenergetska stanja, generirajući elektrokemijski gradijent preko membrane.
- Energija oslobođena ovim procesom pokreće sintezu ATP-a kroz proces poznat kao oksidativna fosforilacija.
5. Genetski materijal (mtDNA):
- Mitohondriji sadrže vlastitu DNA (mtDNA), koja se razlikuje od DNA u staničnoj jezgri. MtDNA je kružna, za razliku od linearne DNA u jezgri.
- MtDNA kodira gene bitne za funkciju mitohondrija, prvenstveno one uključene u proizvodnju energije. Međutim, većinu mitohondrijskih proteina kodiraju nuklearni geni i uvoze u mitohondrije.
6. Oksidativni stres i starenje:
- Mitohondriji su značajan izvor reaktivnih kisikovih vrsta (ROS) kao nusproizvoda staničnog disanja. ROS može uzrokovati oksidativni stres, što dovodi do oštećenja staničnih komponenti i pridonosi procesu starenja i raznim bolestima.
7. Dinamičko ponašanje:
- Mitohondriji su vrlo dinamične organele koje prolaze kontinuiranu fuziju i fisiju. Ovo dinamičko ponašanje omogućuje mitohondrijima da se prilagode promjenjivim zahtjevima za energijom, učinkovito distribuiraju svoj sadržaj i održavaju kontrolu kvalitete uklanjanjem oštećenih ili nefunkcionalnih mitohondrija.
Ukratko, mitohondriji su bitne stanične organele odgovorne za proizvodnju energije, stanično disanje i druge metaboličke funkcije. Njihova struktura, genetski materijal i dinamičko ponašanje imaju ključnu ulogu u funkciji stanica, starenju i bolestima.