Τι συμβαίνει σε μιτοχόνδρια;

Τα μιτοχόνδρια συχνά ονομάζονται "powerhouses του κυττάρου" επειδή είναι υπεύθυνοι για κυτταρική αναπνοή , η διαδικασία που μετατρέπει τα τρόφιμα σε ενέργεια που μπορεί να χρησιμοποιήσει το κύτταρο. Ακολουθεί μια ανάλυση του τι συμβαίνει μέσα σε ένα μιτοχόνδριο:

1. Γλυκόλυση (κυτταρόπλασμα, αλλά οδηγεί σε μιτοχόνδρια):

* Η γλυκόζη, μια απλή ζάχαρη, χωρίζεται σε πυροσταφυλικό.

* Αυτή η διαδικασία παράγει μια μικρή ποσότητα ΑΤΡ (ενέργεια) και NADH, φορέα ηλεκτρονίων.

2. Κύκλος Krebs (μιτοχονδριακή μήτρα):

* Το πυροσταφυλικό εισέρχεται στα μιτοχόνδρια και μετατρέπεται σε ακετυλο-ΟοΑ.

* Το ακετυλο-ΟοΑ εισέρχεται στον κύκλο Krebs, μια σειρά χημικών αντιδράσεων που παράγουν:

* Περισσότερα ATP

* NADH και FADH2, πρόσθετοι μεταφορείς ηλεκτρονίων

* Διοξείδιο του άνθρακα ως προϊόν αποβλήτων

3. Αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων (εσωτερική μιτοχονδριακή μεμβράνη):

* Το NADH και το FADH2 παρέχουν ηλεκτρόνια στην αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων, μια σειρά συμπλεγμάτων πρωτεϊνών που είναι ενσωματωμένα στην εσωτερική μιτοχονδριακή μεμβράνη.

* Καθώς τα ηλεκτρόνια κινούνται μέσω της αλυσίδας, η ενέργεια απελευθερώνεται και χρησιμοποιείται για την αντλία πρωτονίων (Η+) από τη μιτοχονδριακή μήτρα στον διαμεμβρανικό χώρο.

* Αυτό δημιουργεί μια κλίση πρωτονίων, μια διαφορά στη συγκέντρωση πρωτονίων σε όλη τη μεμβράνη.

4. Σύνθεση ΑΤΡ (εσωτερική μιτοχονδριακή μεμβράνη):

* Η πιθανή ενέργεια που αποθηκεύεται στην κλίση πρωτονίων χρησιμοποιείται από τη συνθετάση ΑΤΡ, ένα ένζυμο ενσωματωμένο στην εσωτερική μιτοχονδριακή μεμβράνη, για την παραγωγή ΑΤΡ.

* Αυτή η διαδικασία ονομάζεται οξειδωτική φωσφορυλίωση και παράγει την πλειονότητα του ΑΤΡ που παράγεται από την κυτταρική αναπνοή.

Συνοπτικά, τα μιτοχόνδρια είναι υπεύθυνα για:

* Παραγωγή ATP, το κύριο ενεργειακό νόμισμα του κυττάρου.

* οξειδωτικά μόρια καυσίμου (όπως η γλυκόζη) για απελευθέρωση ενέργειας.

* Ρύθμιση του κυτταρικού μεταβολισμού.

* παίζοντας ρόλο στην απόπτωση (προγραμματισμένος κυτταρικός θάνατος).

Άλλες λειτουργίες των μιτοχονδρίων:

* Σύνθεση αμινοξέων και αιμέ (συστατικό της αιμοσφαιρίνης).

* Ρύθμιση των επιπέδων ασβεστίου εντός του κυττάρου.

* Παραγωγή θερμότητας.

Τα μιτοχόνδρια είναι απαραίτητα για την επιβίωση των περισσότερων ευκαρυωτικών κυττάρων και η δυσλειτουργία τους μπορεί να οδηγήσει σε μια ποικιλία ασθενειών.