MITOCONDRIA (uzinele energetice ale celulei)

MITOCONDRIA (uzinele energetice ale celulei)

Ø toate procesele caracteristice vietii necesita un aport energetic.In majoritatea cazurilor energia provine din legaturile macroergice ale ATP.

Ø mitocondria este organitul celular la nivelul careia energia eliberata, prin degradarea carbohidratilor si lipidelor, este convertita in energie chimica: legaturi fosfodiesterice.

Ø mitocondriile sunt organite citoplasmatice prezente in celulele eucariotelor, exclusiv in globulele rosii. Totalitatea mitocondriilor alcatuiesc condriomul celular.

Ø conform teoriei simbiotice a originii celulei vegetale, se considera ca, mitocondriile sunt la origine procariote aerobe. Prezenta genomului mitocondrial propriu, care contine un sistem genic complet, cu replicare proprie, transcrierea ADN, sinteza ARNr, ARNt si proteine, pledeaza in favoarea acestei teorii.

Ø forma mitocondriilor este diferita: cilindrica, alungita, sferica, elipsoidala. In general, lungimea lor este cuprinsa intre 0,5-1 micrometru.

Ø in celula vegetala, ca de altfel si in cea animala, numarul mitocondriilor variaza intre 1-1000 000, in functie de starea fiziologica a celulei, tipul de celula si conditiile din mediul inconjurator.

Ø mitocondriile se localizeaza in jurul nucleului, la periferia citoplasmei, in jurul centriolului, respectiv, in zonele cu activitate celulara intensa cu cel mai important consum energetic.

Ø la microscopul electronic, mitocondriile apar sub forma unor granule sau bastonase prevazute, la exterior, cu o membrana dubla, ca o anvelopa, care inconjoara un spatiu numit matrix, stroma sau camera interna.

Ø membrana dubla - este alcatuita dintr-o membrana externa si una interna, ambele avand structuri tristratificate lipoproteice si o grosime de aproximativ 7,5 nm fiecare.Intre acestea se delimiteaza un spatiu clar, camera externa (spatiu perimitocondrial) de 10 nm grosime. Cele 3 componente dau membranei duble o grosime de 25 nm.

Ø membrana externa - este neteda, separa mitocondria de citosol. Contine proteine transmembranare canal (porine) si numeroase enzime care convertesc lipidele in produsi care sunt apoi metabolizati in stroma. Este strabatuta de numerosi pori; comparativ cu membrana interna are o permeabilitate mult mai mare.

Ø membrana interna - formeaza, spre matrice, niste invaginatii, asemanatoare unor creste (criste) sau ca niste tuburi (tubuli), acestea fiind, aproximativ, perpendiculare pe suprafata mitocondriei. Rostul acestor formatiuni este de a mari suprafata functionala a membranei interne si, implicit, capacitatea mitocondriei de a genera ATP.

Pe suprafata interna a cristelor se afla niste formatiuni pedunculare tripartite (oxizomii), fiecare parte continand enzime din complexul ATP sintetaza. Are loc reactia de condensare a ADP cu Pi(fosfat anorganic) si formarea ATP.

Membrana interna este impermeabila pentru toate moleculele. Permeabilitatea selectiva a acseteia este asigurata de implicarea obligatorie a unor proteine de transport (proteine membranare ,,carier") , care asigura tranzitul in si din matrice.

In structura membranei interne sunt integrate: proteinele de transport, enzimele complexului numit ATP sintetaza.

Ø Spatiul intermembranar contine putine proteine si o serie de enzime care utilizeaza ATP-ul, sosit din matrice, pentru fosforilarea altor nucleotide.

Ø Matricea mitocondriala, asemanatoare unui gel, contine: genomul mitocondrial ( ADN mt), ribozomi mitocondriali, proteine mitocondriale, enzimele ciclului acizilor tricarboxilici, enzimele pentru sinteza acizilor organici, enzime pentru biodegradarea acizilor grasi, enzime pentru sinteza proteinelor mitocondriale, ioni de Ca, Mg,Na.

Ø Rolul mitocondriilor - este de a inmagazina energia celulara, necesara vietii, in molecula ATP. De ex., fara mitocondrii celula umana moare intr-o secunda.

SISTEMUL GENETIC AL MITOCONDRIEI. Mitocondria contine un sistem genetic propriu, complet separat de genomul celulei. Acest genom mitocondrial actual provine din genomul bacteriilor endosimbionte, care in cursul evolutiei s-au transformat in organite ale celulei eucariote.