Что такое митохондрия?

Митохондрия – органелла клетки, обнаруживаемая в цитоплазме большинства клеток. Митохондрия играет важную роль в жизнедеятельности всего организма. Она генерирует энергию клетки для ее функционирования. Эта энергия является формой аденозинтрифосфата (АТФ). Митохондрии участвуют в передаче сигналов клетками и адаптируются к меняющейся окружающей среде.

От типа клетки будет зависеть содержание в ней митохондрий. К примеру, в клетке печени количество митохондрий может достигать 2000. Количество определяется уровнем энергии, потребляемой клеткой.

Структура митохондрии

Размер органеллы достигает 0.75 – 3µm в диаметре. Митохондрия имеет бобовидную форму, включает в себя несколько отделов, выполняющих различные роли. Митохондрия визуализируется только при специальном окрашивании.

Наружная мембрана митохондрии толщиной около 60 – 70Å, и покрывает внутреннюю мембрану. Наружная мембрана содержит белки – порины, а также ферменты, способствующие окислению адреналина, восстановлению аминокислот и удлинению жирных кислот.

Между наружной и внутренней мембраной расположено межмембранное пространство. Внутренняя мембрана содержит в своей структуре несколько белков, участвующих в различных функциях, в том числе в окислительно-восстановительных реакциях, генерации АТФ в матрице, окислительном фосфорилировании, регулировании метаболизма, слиянии и делении.

Внутренняя мембрана имеет складки, называемые кристами, которые увеличивают общую площадь для осуществления реакций. Именно здесь происходит производство энергии для аэробного клеточного дыхания.

Внутренняя мембрана окружает внутреннее пространство, называемое матриксом, содержащее ферменты, РНК, рибосомы и митохондриальное ДНК.

Мембраны эндоплазматического ретикулума ассоциированные с митохондрией участвуют в регуляции среды клетки – кислотность, щелочность и температура.

Роль митохондрии в клетке

Митохондрия является энергетическим центром клетки. Продукция АТФ происходит через цикл лимонной кислоты (цикл Кребса), путем окисления веществ, образующихся в цитозоле клетки. Вырабатывается вещество NADH, которое обрабатывается энзимами внутренней мембраны и производят электроны, которые движутся вокруг внутренней системы митохондрии.

Митохондрия также участвует в гомеостазе клетки, создавая оптимальные условия для ее функционирования. Это происходит за счет накопления и высвобождения свободного кальция. Как и пролиферация, так и деление клетки регулируется митохондрией. А сама митохондрия делится в процессе бинарного расщепления.

Митохондрия участвует в смерти клетке (апаптозе), запуская ряд реакций, приводящих к изменению среды и в конечном итоге гибели клетки. Ежедневно в теле взрослого человека побигает до 70 миллиардов клеток. У детей это число может достигать 20-30 миллиардов в день.

Роль митохондрии в развитии заболеваний

Митохондрия играет важную роль в клетках организма, регулируя ее функции. В случае нарушения этих функций, может возникать целое множество заболеваний. Ряд заболеваний возникает в случае мутации в митохондриальной ДНК.

Было установлено, что неправильно функционирующие митохондрии могут стать причиной таких заболеваний как аутизм, сердечно-сосудистая недостаточность и другие заболевания сердечно-сосудистой системы.  Люди с болезнью Паркинсона имеют высокий уровень митохондриальных мутаций.

Типичными симптомами многих митохондриальных заболеваний являются потеря мышечной координации, слабость мышц, проблемы со зрением, заболевания печени, почек, неврологические заболевания и болезни желудочно-кишечного тракта.