Zellen sind die Grundbestandteile lebender Organismen. Die zwei Haupttypen von Zellen sind prokaryotische und eukaryotische Zellen. Eukaryontische Zellen sind membrangebunden Organellen die wesentliche Zellfunktionen ausführen. Mitochondrien gelten als "Kraftwerke" eukaryotischer Zellen. Was bedeutet es zu sagen, dass Mitochondrien die Stromerzeuger der Zelle sind? Diese Organellen erzeugen Energie, indem sie Energie in Formen umwandeln, die von der Zelle. Liegt in den ZytoplasmaMitochondrien sind die Standorte von Zellatmung. Die Zellatmung ist ein Prozess, der letztendlich aus den Lebensmitteln, die wir essen, Kraftstoff für die Aktivitäten der Zelle erzeugt. Mitochondrien produzieren die Energie, die zur Durchführung von Prozessen wie z Zellteilung, Wachstum und Zelltod.
Mitochondrien haben eine charakteristische längliche oder ovale Form und sind durch eine Doppelmembran begrenzt. Die innere Membran ist gefaltet, wodurch Strukturen entstehen, die als bekannt sind Kristalle. Mitochondrien sind in beiden zu finden
tierische und pflanzliche Zellen. Sie sind in allen zu finden Körperzelltypen, außer für reife rote Blutkörperchen. Die Anzahl der Mitochondrien innerhalb einer Zelle variiert je nach Art und Funktion der Zelle. Wie bereits erwähnt, enthalten rote Blutkörperchen überhaupt keine Mitochondrien. Das Fehlen von Mitochondrien und anderen Organellen in roten Blutkörperchen lässt Platz für die Millionen von Hämoglobinmolekülen, die für den Sauerstofftransport durch den Körper benötigt werden. Andererseits können Muskelzellen Tausende von Mitochondrien enthalten, die zur Bereitstellung der für die Muskelaktivität erforderlichen Energie benötigt werden. Mitochondrien sind auch in reichlich vorhanden Fettzellen und Leber Zellen.Mitochondrien haben ihre eigenen DNA, Ribosomen und können ihre eigenen machen Proteine. Mitochondriale DNA (mtDNA) kodiert für Proteine, die an beteiligt sind Elektronentransport und oxidative Phosphorylierung, die bei der Zellatmung auftritt. Bei der oxidativen Phosphorylierung wird Energie in Form von ATP in der mitochondrialen Matrix erzeugt. Aus mtDNA synthetisierte Proteine kodieren auch für die Produktion der RNA-Moleküle RNA übertragen und ribosomale RNA.
Mitochondriale DNA unterscheidet sich von der in der Zelle gefundenen DNA Kern, dass es nicht die DNA-Reparaturmechanismen besitzt, die helfen, dies zu verhindern Mutationen in nuklearer DNA. Infolgedessen hat mtDNA eine viel höhere Mutationsrate als Kern-DNA. Die Exposition gegenüber reaktivem Sauerstoff, der während der oxidativen Phosphorylierung erzeugt wird, schädigt auch die mtDNA.
Mitochondrien sind durch eine Doppelmembran begrenzt. Jede dieser Membranen ist a Phospholipid Doppelschicht mit eingebetteten Proteinen. Das äußerste Membran ist glatt, während die innere Membran hat viele Falten. Diese Falten werden genannt Kristalle. Die Falten erhöhen die "Produktivität" der Zellatmung, indem sie die verfügbare Oberfläche vergrößern. Innerhalb der inneren Mitochondrienmembran befinden sich eine Reihe von Proteinkomplexen und Elektronenträgermolekülen, die das bilden Elektronentransportkette (ETC). Das ETC repräsentiert die dritte Stufe der aeroben Zellatmung und die Stufe, in der die überwiegende Mehrheit der ATP-Moleküle erzeugt wird. ATP ist die Hauptenergiequelle des Körpers und wird von Zellen verwendet, um wichtige Funktionen wie Muskelkontraktion und Zellteilung auszuführen.
Die Doppelmembranen teilen das Mitochondrium in zwei verschiedene Teile: die Zwischenmembranraum und die Mitochondriale Matrix. Der Zwischenmembranraum ist der enge Raum zwischen der Außenmembran und der Innenmembran, während die Mitochondrienmatrix der Bereich ist, der vollständig von der innersten Membran umschlossen ist. Das Mitochondriale Matrix enthält mitochondriale DNA (mtDNA), Ribosomen und Enzyme. Einige der Schritte in der Zellatmung, einschließlich der Zitronensäurezyklus und oxidative Phosphorylierung tritt in der Matrix aufgrund ihrer hohen Konzentration an Enzymen auf.
Mitochondrien sind insofern halbautonom, als sie nur teilweise von der Zelle abhängig sind, um sich zu replizieren und zu wachsen. Sie haben ihre eigene DNA, Ribosomen, stellen ihre eigenen Proteine her und haben eine gewisse Kontrolle über ihre Reproduktion. Ähnlich wie Bakterien haben Mitochondrien zirkuläre DNA und replizieren sich durch einen Fortpflanzungsprozess, der als binäre Spaltung bezeichnet wird. Vor der Replikation verschmelzen die Mitochondrien in einem als Fusion bezeichneten Prozess. Die Fusion ist erforderlich, um die Stabilität aufrechtzuerhalten, da die Mitochondrien ohne sie kleiner werden, wenn sie sich teilen. Diese kleineren Mitochondrien sind nicht in der Lage, ausreichend Energie zu produzieren, die für eine ordnungsgemäße Zellfunktion benötigt wird.