MITOCONDRIA – Uzina Energetica a Materiei Vii
Mitocondria este o structura celulara situata în citoplasma celulelor eucariote (celule cu un nucleu).
Mitocondria este responsabila cu transformarea nutrimentelor în energie ce permite moleculelor de Adenozin Trifosfat (ATP) sa umple activitatile celulei. Aceasta functie cunoscuta si ca respiratia aeroba, este motivul pentru care mitocondria este numita uzina energetica a celulei. Mitocondria este un organit celular neobisniut care contine acid dexosiribonucleic (ADN), gasit în general la nucleul celulei, si ribozomi. Aceasta mai produce si proteine care abunda în citoplasma. În mitocondrie, ADN –ul dirijeaza ribozomii în asa fel, pentru ca acestia sa produca proteine, care în mare majoritate functioneaza ca enzime, sau catalizatori biologici, în productia de Adenozin Trifosfat (ATP). Numarul mitocondriilor într-o celula difera în funtie de rolul celulei (functia acesteia). Celulele cu particularitati în solicitarea de energie, de catre organism, cum ar fi celulele muschilor, au mai multe mitocondrii ca oricare alta celula.
Structura Mitocondriei
Un mitocondrion (‘scheletul’ mitocondriei) este de obicei lung si subtire, dar poate fi vazut la microscopul electronic, sub forma de fasole sau ovala. Marimea acesteia este între 0,5- 1 microni. Scheletul mitocondriei are o membrana dubla care formeaza un sac în interiorul altui sac. Membrana fina din exterior stocheaza numeroase proteine transportabile, care expediaza materialele în interiorul si în afara mitocondrionului. Regiunea dintre membranele externe si interne, care este umpluta cu lichid, este cunoscuta sub numele de compartimentul extern. Membrana interna are numeroase indoituri (cute) care se numesc cristae. Acestea sunt partile sintezei ATP- ului, si structura lor pliata creste aria unde sinteza ATP- ului are loc. Proteinele transportabile, moleculele numite lanturi de electroni, si enzimele care sintetizeaza ATP- ul se afla de-a lungul moleculelor care se afla în cristae.
Acestea (cristae) închid o regiune umpluta cu lichid cunoscuta sub numele Matricea, care contine un numar mare de enzime care sunt folosite în procesul de respiratie aeroba.
Functia Mitocondriei
Functia de baza a mitocondriei este sa creeze energie pentru activitatea celulara pe lânga procesul de respiratie aeroba. În acest proces, glucoza este sfarâmata de catre celulele din citoplasma pentru a forma un acid piruvic, care este transportat în mitocondrion. Într-o serie de reactii, în care o parte este numita ciclul acidului citric sau ciclul Krebs, acidul piruvic reactioneaza cu apa pentru a produce dioxid de carbon (CO2) si zece atomi de hidrogen.
Acesti atomi de hidrogen sunt transportati pe o cariera transportoare speciala de molecule, numite coenzimi, spre cristae, unde acestea sunt donate lantului de transport al electronilor.
Acest lant de electroni separa electronul si protonul în fiecare din cei zece atomi de hidrogen. Cei zece electroni separati sunt trimisi prin lantul transportor si unii, eventual, se combina cu oxigenul (O2) si cu protonii pentru a forma apa (H2O).
Energia este eliberata în timp ce electronii curg din coenzimi de-a lungul lantului transportor de elctroni catre atomii de oxigen, si aceasta energie este blocata de catre componentele lantului transportor. În timp ce electronii curg de la un component la altul , componentele pompeaza protoni în mod aleatoriu de la matrice la compartimentul extern. Protonii nu se pot întoarce la matrice cu exceptia unuia cere este punte de legatura prin enzimea ATP, care este localizata în membrana interioara.
Respiratia aeroba este un proces care continua, astfel ca mitocondria poate produce sute si mii de molecule de ATP la fiecare minut în fiecare celula tipica. ATP- ul este transportat în citoplasma celulei, unde este folosit în fiecare reactie la care participa. În timp ce ATP- ul este folosit, acesta este transformat în ADP, care este returnat de catre celula în mitocondrion si este folosit pentru a produce mai mult ATP.
Originea Mitocondriei
Mitocondria are trasaturi semnificative care seamana cu cele ale procariotelor, celule primitive carora le lipseste nucleul. ADN- ul mitocondrial este circular, ca ADN- ul procariotelor, si ribozomii mitocondriali care sunt similari ribozomilor procariotelor. Mitocondria se divide independent de celula prin intermediul fisiunii binare, metoda a diviziunii celulei tipica procariotelor.
Procariotele ca trasaturile mitocondriei conduc multi savanti sa sustina ipoteza endosimbiozei. Ipoteza afirma ca acum milioane de ani în urma, procariotele traiau libere fiind capabile de respiratie aeroba erau înghitite de altele(mai mari) dar nu si digerate, acest lucru nefiind posibil din cauza ca acestea erau rezistente enzimelor. Cele doua celule au developat o relatie simbiotica sau coop...