Kas ir mitohondrija?

Vidēji šūnā ir 2,000 mitohondriju, kas aizņem apmēram 20% no kopējā tilpuma. Mitohondrija iekšpuse, kas ir novērojama mikroskopā, kad tā ir iekrāsota, satur ļoti salocītu membrānu. Šīs krokas sauc par cristae. Cristae pastāv, lai palielinātu šīs membrānas virsmas laukumu, padarot iespējamu augstu ATP caurlaidību. Mitohondriji ir viena no nedaudzajām organellām, kurām ir dubultmembrānas struktūra. Tās ārējā membrāna izmanto fosfolipīdu divslāņus un olbaltumvielas, lai nepieļautu molekulas, kuru atomsvars pārsniedz 5000. Īpašas olbaltumvielas, kas lielākas par šo, var sasniegt mitohondriju iekšpusi tikai ar aktīvu transportu. Iekšējā membrāna ir visnecaurlaidīgākā no visām, tikai caur aktīvo transportu ielaiž un izlaiž atomus.

Mitohondrijiem ir būtiska loma daudzos vielmaiņas aspektos, un atkarībā no šūnas tiem var būt īpašas funkcijas. Piemēram, aknās specializētie mitohondriji apstrādā amonjaku, šūnu atkritumu produktu. Ja daži mitohondriji sadalās ģenētisku mutāciju dēļ, rodas mitohondriju slimības.

Mitohondriji ir neparasti, jo tā vietā, lai pusi ģenētiskā materiāla mantotu no tēva un pusi no mātes, mitohondriju mantojums ir tikai mātes. Divu gēnu kopiju vietā, kā tas ir šūnu kodolā, mitohondriju gēni ir piecās līdz desmit eksemplāros. Lai gan mitohondrijā ir aptuveni 3000 proteīnu, tā deģenerētais genoms var kodēt tikai aptuveni 37. Mitohondriju deģenerācijai ir svarīga loma novecošanas procesā, un to dēvē par vienu no septiņiem galvenajiem novecošanas cēloņiem. Kā tādas, dažas pretnovecošanās terapijas piedāvā mitohondriju DNS “evakuāciju” un tās pārvietošanu uz šūnu kodolu, kas ir process, kura evolūcija ir sākusies, bet nav pabeigta.

Ir tikai dažas eikariotu (ar kodolu) šūnas, kurām trūkst mitohondriju – mikrosporīdijas, metamonādes un arhamēbas. Pētījumos ir aplūkotas prokariotu šūnas, kurām trūkst kodola, meklējot iespējamās mūsdienu seno brīvi peldošo mitohondriju šūnu versijas, taču mitohondriji savā laikā ir tik plaši attīstījušies eikariotu šūnās, ka tos, iespējams, nevar atšķirt no mūsdienu brālēniem..