Il citoplasma ha i mitocondri? 7 fatti che dovresti sapere

Nelle cellule eucariotiche, i mitocondri occupano una quantità significativa di area del volume citoplasmatico. Impariamo più fatti su questo in dettaglio.

I mitocondri si trovano all'interno del citoplasma delle cellule eucariotiche. Questi organelli aiutano a generare ATP che è il potere cellulare e sono sospesi liberamente fisicamente da una doppia membrana nell'ambiente citoplasmatico. Sono molto necessari per lo sviluppo di animali complessi.

Anche i mitocondri dipendono fortemente dalle sostanze chimiche e proteine ​​presenti nel citoplasma che li circonda. Forse il miglior esempio di ciò è il fatto che la stragrande maggioranza delle proteine ​​localizzate nei mitocondri sono sintetizzate nel citoplasma e codificate nel nucleo. Senza queste proteine, i mitocondri non possono funzionare affatto.

Dove si trovano i mitocondri nel citoplasma?

Per una serie di ulteriori ragioni, sembra che la prospettiva ideale possa essere quella di pensare ai mitocondri come poco cellule presenti nel citoplasma. Facci sapere più in dettaglio.

I mitocondri sono sospesi all'interno della porzione gel del citoplasma delle cellule eucariotiche insieme ad altri organelli della cellula che è noto come citosol.

All'interno del citoplasma, i mitocondri sono costituiti da doppie membrane. La membrana esterna e la membrana interna sono costituite da molte proteine ​​speciali note come porine e strati di fosfolipidi. Questi due strati sono nuovamente separati dallo spazio intermembrana.

Perché i mitocondri si trovano nel citoplasma?

I mitocondri si trovano all'interno del citoplasma delle cellule che respirano aerobicamente (respirazione in presenza di ossigeno). Vediamo nel dettaglio le ragioni di questo fatto.

I mitocondri si trovano all'interno del citoplasma perché si pensa che i mitocondri inizialmente non appartenessero alla cellula e invece entrassero nella cellula dall'esterno durante il processo di evoluzione. Attraverso una connessione reciprocamente vantaggiosa con altre cellule, sono diventate parte integrante di una cellula.

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Credito immagine: mitocondri- wikipedia

I mitocondri erano in precedenza cellule autonome in grado di produrre energia. Di conseguenza, i mitocondri hanno i loro nuclei. Poiché i pori nucleari non sono in grado di ospitare un organello così grande all'interno del nucleo, i mitocondri esistono al di fuori di esso. Questo è il motivo per cui un mitocondrio è in grado di generare la sua singola proteina da quel DNA.

Come funzionano insieme i mitocondri e il citoplasma?

I mitocondri lavorano con il citoplasma per produrre energia o ATP. Vediamo come questo accade.

I passaggi indicati di seguito mostrano il principio di funzionamento dei mitocondri insieme al citoplasma:

  • All'interno del citoplasma, il piruvato è generato dalle reazioni che è importante affinché avvenga la reazione di collegamento.
  • Il glucosio è costituito da 2 molecole di fosfato che sono attaccate a ciascuna delle estremità terminali della molecola lineare per produrre 1,6 bis-fosfato.
  • Questo viene separato in due parti per ottenere due molecole di piruvato. Il piruvato attraverserà il citoplasma e raggiungerà lo spazio intermembrana dei mitocondri.
  • In questo passaggio avviene la reazione di collegamento o reazione connettiva, ovvero Krebs e la fosforilazione ossidativa che producono ATP insieme ad altri prodotti necessari.
  • Questo ATP può fluire attraverso il citoplasma per effettuare reazioni cellulari che necessitano di energia.
  • La membrana esterna consente all'ATP di filtrare i componenti di scarto presenti intorno al citoplasma.
  • La membrana interna svolge un ruolo di barriera che consente ai mitocondri di produrre un "potenziale gradiente", o essenzialmente una tensione, attraverso una varianza nelle concentrazioni di protoni.
  • In questo modo, i mitocondri e il citoplasma stimolano la crescita delle cellule producendo ATP che è l'unità standard di energia.

Differenza tra mitocondri e citoplasma

Sebbene i mitocondri e il citoplasma lavorino insieme per il miglior funzionamento di una cellula, hanno anche differenze. Vediamo quali sono.

Di seguito sono riportate alcune delle differenze tra mitocondri e citoplasma:

CitoplasmaI mitocondri
Il citoplasma si trova nella cellula al centro della membrana cellulare e della membrana nucleare.I mitocondri fanno parte del citoplasma che si trova al suo interno.
Il citoplasma aiuta a fornire forma, volume e struttura della cellula.I mitocondri prendono parte al processo di generazione di energia o ATP.
Il citoplasma non ha una struttura definita, invece ha una consistenza densa simile a un gelI mitocondri hanno una forma particolare
Il citoplasma non ha alcuna membrana propriaI mitocondri sono un organello cellulare a doppia membrana
Il citoplasma è una soluzione di molte proteine, citosol, inclusioni citoplasmatiche insieme agli altri organelli di cellule mescolati in essoI mitocondri hanno il loro tipo di matrice che è delimitata all'interno della sua doppia membrana
Il citoplasma contiene tutte le reazioni metaboliche che avvengono in una cellulaLa funzione principale dei mitocondri è fornire energia alla cellula ospite
A causa dei numerosi processi metabolici che avvengono all'interno della cellula, la matrice citoplasmatica (citosol) può cambiare da fluida (sol) ad elastica (gel) e viceversaNon si osservano tali scambi negli organelli cellulari (lo scambio si verifica in determinate situazioni ma è molto raro)
I materiali di scarto vengono eliminati tramite esocitosi con o senza l'aiuto di altri organelli cellulari dispersi nel citoplasmaI mitocondri esportano semplicemente i loro rifiuti nel citoplasma, invece di immagazzinarli all'interno dove verranno presto espulsi dalla cellula
Il citoplasma rimane lì e aiuta nei processi di mitosi e meiosi durante la divisione cellulareI mitocondri scompaiono durante la divisione cellulare e riappaiono solo poco prima del processo di citochinesi
Differenza tra mitocondri e citoplasma

Quanti mitocondri può avere un citoplasma?

Il numero di mitocondri trovati in a la cellula può variare globalmente a seconda dell'organismo, del tipo di cellula o persino del tessuto. Discutiamo di più sul fatto in dettaglio.

Il numero di mitocondri nel citoplasma può variare da poche a diverse centinaia, a seconda del fabbisogno energetico dei tipi cellulari.

Ad esempio, i globuli rossi maturi e i cheratinociti terminali dell'epidermide cutanea non contengono mitocondri, mentre una cellula epatica può contenere fino a duemila mitocondri.

Funzioni dei mitocondri nel citoplasma

Le funzioni dei mitocondri nelle cellule sono vitali in quanto aiutano in vari modi che consentono alle cellule di eseguire determinati programmi. Facci sapere le sue funzioni in dettaglio.

The la produzione di energia attraverso i processi di fosforilazione ossidativa e la catena di trasporto degli elettroni è la funzione primaria dei mitocondri.

Alcune delle principali funzioni dei mitocondri nel citoplasma sono:

  1. I mitocondri aiutano a convertire l'energia
  • La parte più importante dei mitocondri in una cellula è produrre ATP (energia) attraverso il processo di respirazione cellulare
  • I mitocondri con l'aiuto dell'ossigeno presente all'interno della cellula convertono l'energia chimica dal cibo in ATP
  • Questo ATP viene utilizzato sotto forma di energia dalla cellula ospite

2. Ciclo dell'acido citrico nella matrice mitocondriale-

  • Le reazioni biochimiche che hanno luogo durante la produzione di ATP sono note come ciclo dell'acido citrico
  • Questo processo è anche popolarmente noto come ciclo di Krebs o ciclo dell'acido tricarbossilico o ciclo TCA
  • La reazione avviene nella matrice dei mitocondri e quindi produce una sostanza chimica nota come NADH

3. I mitocondri determinano una cellula vivo o morto-

  • I mitocondri generano energia attraverso la quale sono in grado di controllare che le cellule rimangano vive o meno, mediante un processo noto come apoptosi
  • Agisce come una sala di controllo nella cellula che raccoglie varie informazioni come stimoli pro o anti-apoptotici, determinando così se la cellula dovrebbe vivere o meno.

4. Aiuta a regolare l'attività metabolica nella cellula

5. Aiuta a promuovere la crescita di nuove cellule e la moltiplicazione della cellula

6. Aiuta nel “sistema digerente” della cellula

7. Aiuta nella capacità delle cellule del fegato di eliminare l'ammoniaca

8. I mitocondri immagazzinano calcio-

  • Il calcio è uno ione importante necessario per i processi cellulari
  • I mitocondri svolgono un ruolo assorbendo rapidamente ioni calcio e conservandoli fino a quando non sono necessari
  • I mitocondri aiutano anche a regolare la concentrazione di calcio all'interno delle cellule

9. I mitocondri generano ROS-

  • Durante il processo del metabolismo mitocondriale, generano specie reattive dell'ossigeno (ROS), note anche come radicali liberi come prodotti collaterali
  • Questi ROS possono essere utilizzati dalle cellule in un modo per segnalare alle molecole di distruggere i batteri
  • Ma alti dosaggi di ROS possono danneggiare il DNA, le proteine ​​e i lipidi

10 Coinvolto nella produzione di numerosi ormoni, come estrogeni e testosterone, oltre a particolari componenti del sangue

11 Svolge anche un ruolo nella proliferazione cellulare e in funzioni come la differenziazione cellulare, la segnalazione cellulare, la senescenza cellulare e il controllo del ciclo

12 I mitocondri producono calore

  • Human il corpo può generare calore mediante una termogenesi senza brividi attraverso un tessuto noto come grasso bruno.
  • Il grasso bruno è costituito da un numero maggiore di mitocondri rispetto al grasso bianco. Questi mitocondri sono di tipo leggermente diverso.
  • Questi mitocondri invece di produrre ATP come risultato finale della catena di trasferimento degli elettroni, "perdono" i protoni nelle cellule di grasso bruno, cioè gli adipociti bruni.
  • Pertanto, si verifica il disaccoppiamento delle proteine ​​​​e viene generato calore.
  • Questi mitocondri sono indicati come i "motori" del grasso bruno in quanto sono responsabili della combustione delle calorie che producono calore.

Come sono correlati citoplasma e mitocondri?

Il citoplasma e i mitocondri presenti nella cellula lavorano simultaneamente l'uno con l'altro. Vediamo di più su come sono correlati.

In una cellula, citoplasma e mitocondri possono essere correlati nei seguenti modi:

  • Il mitocondrio è una delle parti importanti del citoplasma in una cellula.
  • Il citoplasma delle cellule eucariotiche è la sostanza gelatinosa costituita da diversi organelli cellulari che includono mitocondri, ribosomi e corpi di Golgi.
  • I mitocondri sono sospesi sulla superficie della porzione di gel di citoplasma noto come citosol.

I mitocondri si trovano in tutto il citoplasma?

I mitocondri si trovano in quasi tutte le cellule aerobiche. La presenza di cloroplasti nelle cellule vegetali è l'unica differenza tra loro e le cellule animali. Andiamo avanti con esso.

I mitocondri si trovano in tutto il citoplasma. Il ciclo di Krebs, che aiuta nella creazione di ATP, è il meccanismo mediante il quale i mitocondri nelle cellule vegetali e animali producono energia cellulare.

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Credito immagine: ciclo di Krebs o ciclo dell'acido citrico- wikipedia

Questi mitocondri sono generalmente gli organelli cellulari incolori ampiamente dispersi sulla superficie citoplasmatica. Non ci sono mitocondri nei batteri, in alcune cellule procariotiche o negli eritrociti maturi (noti anche come globuli rossi) degli eucarioti.

Conclusione

Tuttavia, la microcinematografia time-lapse delle cellule viventi lo rivela i mitocondri sono organelli incredibilmente dinamici e mutevoli, alterando continuamente la loro forma e persino fondendosi tra loro prima di separarsi nuovamente. Le cellule animali moderne dipenderebbero interamente dalla glicolisi anaerobica per produrre ATP se i mitocondri non fossero presenti.

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