La produzione di energia mediante fosforilazione ossidativa è il lavoro più significativo dei mitocondri. Cerchiamo di capire meglio.
La funzione tradizionale dei mitocondri in una cellula è di svolgere la respirazione cellulare. Possono anche immagazzinare calcio, che aiuta a mantenere l'omeostasi dei livelli di calcio della cellula. Inoltre, controllano il metabolismo della cellula e partecipano all'apoptosi, alla segnalazione cellulare e alla termogenesi.
In un processo noto come fissione binaria, i mitocondri copiano il loro DNA, consentendo loro di creare diverse copie dello stesso pezzo di DNA all'interno di un singolo mitocondrio.
Struttura dei mitocondri.
I mitocondri sono una doppia membrana organello legato. È suddiviso in più scomparti, ognuno con una funzione diversa. Le regioni chiave includono alcune delle seguenti:
- Membrana esterna
- Spazio intermembrana
- Membrana interna
- Criste
- Matrici
- DNA mitocondriale
Membrana esterna
La membrana esterna permette facilmente il passaggio di piccole molecole. Le porine, una classe di proteine che si trovano in questo strato esterno, forniscono canali attraverso i quali possono passare altre proteine. Nella membrana esterna sono presenti anche un gran numero di enzimi con una vasta gamma di funzioni.
Spazio intermembrana.
Questo spazio è posizionato tra le membrane interna ed esterna. Le proteine che sono essenziali per l'energia mitocondriale e l'apoptosi sono immagazzinate nello spazio intermembrana.
Membrana interna
Le proteine con molte funzioni sono immagazzinate nella membrana interna. L'assenza di porine nella membrana interna la rende impermeabile alla maggior parte delle molecole. Solo particolari trasportatori di membrana sono in grado di trasportare molecole attraverso la membrana interna. La membrana interna è dove viene prodotta la maggior parte dell'ATP.
Criste
Una piega nella membrana interna del mitocondrio è chiamata cresta. Cristae fornisce una quantità significativa di superficie su cui hanno luogo le reazioni chimiche e conferisce alla membrana interna la sua caratteristica struttura rugosa.
Matrice:
L'interno della membrana interna è chiamato matrice. La matrice mitocondriale ha molte funzioni. Il ciclo TCA, un passaggio cruciale nella creazione di energia, si svolge qui. Oltre a questo, è dove viene immagazzinato il DNA mitocondriale.
DNA mitocondriale:
Anche i mitocondri hanno i loro DNA e ha un'eredità uniparentale specifica. Mitocondriale Il DNA (mtDNA) ha numerose caratteristiche uniche, tra cui un elevato numero di copie per cellula, eredità materna e un alto tasso di mutazione, che hanno attirato l'attenzione dei ricercatori in una varietà di domini.
Composizione dei mitocondri:
La membrana mitocondriale è costituita dai fosfolipidi e dalle proteine che compongono la membrana plasmatica. Cerchiamo di capire in dettaglio la composizione dei mitocondri.
I mitocondri contengono due superfici con proteine e uno strato lipidico bimolecolare tra la superficie. La superficie esterna contiene alti livelli di fosfatidil inositolo e colesterolo mentre la superficie interna contiene alti livelli di cardiolipina.
Contiene un DNA circolare e diversi ribosomi. Inoltre, ha enzimi per le vie respiratorie metabolismo a catena, lipidico e amminico, ciclo dell'acido citrico e sintesi proteica.
Dove si trovano i mitocondri?
I mitocondri sono gli organelli dove avviene la respirazione cellulare e viene prodotta l'energia. Esploriamo in dettaglio la posizione dei mitocondri.
I mitocondri si trovano nel citoplasma di tutte le cellule eucariotiche. Tutte le cellule del corpo, ad eccezione di alcune, includono i mitocondri. A seconda del tipo e della funzione cellulare, in una singola cellula si trovano tipicamente diversi mitocondri.
Elenco delle funzioni importanti dei mitocondri:
I mitocondri hanno diverse funzioni importanti. Vediamo di seguito alcune delle principali funzioni dei mitocondri.
- Produzione di ATP
- Omeostasi del calcio
- Regolamento sull'immunità innata
- Morte cellulare programmata
- Stelo Cell regolamento
Produzione di ATP:
La maggior parte dell'adenosina trifosfato (ATP) generata durante il metabolismo del glucosio è prodotta dai mitocondri attraverso la fosforilazione ossidativa. Il gradiente protonico attraverso la membrana interna dei mitocondri, creato dalla respirazione mitocondriale, alimenta questo complesso sistema.
Omeostasi del calcio:
Il movimento del calcio dentro e fuori i mitocondri di una cellula è noto come scambio di calcio mitocondriale ed è fondamentale per il controllo del metabolismo. Uno studio che è stato pubblicato nell'aprile 2017 sulla rivista Natura scoperto che l'efflusso di calcio dai mitocondri è essenziale per la salute del cuore.
La creazione di energia per la funzione cellulare coinvolge il calcio. La concentrazione di calcio aumenta quando si tampona e struttura il citosol, nonché quando si controlla il destino cellulare inducendo o inibendo l'apoptosi.
Regolamento sull'immunità innata:
Una parte essenziale della risposta immunitaria dei mammiferi è svolta dal sistema immunitario innato. Studi recenti hanno dimostrato che le vie di immunità innata che coinvolgono la segnalazione TLR9, NLRP3 e STING sono attivate dal DNA mitocondriale, contribuendo alle piattaforme di segnalazione e producendo risposte effettrici.
Morte cellulare programmata
Il processo mediante il quale i mitocondri controllano l'attivazione delle caspasi e programmano la morte cellulare è noto come permeabilizzazione della membrana esterna mitocondriale (MOMP), che si traduce nel rilascio di un gran numero di proteine nel gap intermembrana che innescano programmare la morte cellulare.
Regolazione delle cellule staminali:
È stato dimostrato che le specie reattive dell'ossigeno (ROS), prodotte dai mitocondri, controllano il destino delle cellule staminali somatiche. Un aumento dei ROS è legato a un declino nella capacità delle cellule staminali mesenchimali umane di rigenerarsi e uno spostamento verso l'impegno e la differenziazione dei progenitori.
Nello sviluppo, riprogrammazione e mantenimento della pluripotenza indotta delle cellule staminali pluripotenti, si ritiene che i mitocondri siano essenziali
Conclusione:
Questi pochi esempi graffiano solo la superficie del potente impatto che i mitocondri possono avere sulla cellula salute e funzione. Poiché queste sfumature e i meccanismi alla base del malfunzionamento mitocondriale continuano a essere compresi, dovrebbero emergere nuovi e migliori trattamenti per una varietà di malattie.
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Ciao... sono Sadiqua Noor, ho conseguito la specializzazione in Biotecnologie, la mia area di interesse è la biologia molecolare e la genetica, oltre a queste ho un forte interesse per la scrittura di articoli scientifici in parole più semplici in modo che anche le persone con background non scientifico possano comprendere il bellezza e doni della scienza. Ho 5 anni di esperienza come tutor.
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