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Synthèse de mitochondries

Par le chevalier de Megan, BSC

Les mitochondries sont les organelles cytoplasmiques attachées de double membrane actuelles en la plupart des cellules eucaryotes. Elles sont responsables de la respiration aérobie, produisant l'énergie pour la cellule, qu'elles réalisent par la phosphorylation oxydante.

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La respiration cellulaire est le procédé métabolique dans lequel l'oxygène est employé aux hydrates de carbone, aux graisses et aux protéines de panne pour produire de l'adénosine triphosphate (ATP). Les mitochondries sont la salle des machines de `' des organismes eucaryotiques, car elles sont le site principal de la respiration cellulaire.

Les origines évolutionnaires des mitochondries

La théorie largement reçue d'endosymbiont déclare que les mitochondries étaient par le passé des substances procaryotiques indépendantes qui ont existé il y a environ 2 milliards d'ans. À la différence de la plupart des autres formes de durée tôt, qui ont employé la fermentation pour produire l'énergie, ce prokaryote pourrait convertir l'oxygène en formes d'énergie pour la survie.

On le pense que ceci oxygène-utilisant la cellule procaryotique a été englouti par une plus grande cellule eucaryote, suivant qu'une relation symbiotique a été déterminée. La cellule hôte pouvait maintenant utiliser les niveaux de montée de l'oxygène dans l'ambiance comme source d'énergie, alors que le prokaryote a été protégé contre la prédation.

Éventuellement, les organismes ont fusionné dans un, formant une cellule eucaryote avec une mitochondrie. La preuve supportant ceci comprend la reproduction indépendante des mitochondries en cellules par fission binaire, et la présence de l'ADN mitochondrial.

Les mitochondries possèdent un peu d'ADN circulaire, connu sous le nom d'ADNmt ; l'ADNmt contient 16500 paires de bases codant 37 gènes, qui sont essentiels pour le fonctionnement mitochondrial. Ceux-ci comprennent les enzymes requises pour la phosphorylation oxydante, et l'ARN ribosomique et l'ARN de transfert requis pour l'ensemble de protéine.

l'ADNmt est seulement hérité de la mère, à la différence de l'ADN nucléaire qui est hérité des deux parents. Les gamètes de sperme et d'oeufs contiennent des mitochondries, toutefois des mitochondries dans le sperme sont décomposées après fertilisation de l'oeuf.

La structure d'une mitochondrie

Les mitochondries sont entre 1-10μm dans la longueur, et forment souvent les réseaux branchés dans des cellules. La membrane extérieure de phospholipide est lisse, rendant le ` de mitochondrie en forme de haricot'. Les protéines de Porin encastrées dans la membrane extérieure le rendent perméable aux essences pour la respiration aérobie.

La membrane intérieure de phospholipide a des cristae appelés de ` d'infoldings' et est moins perméable. De Cristae augmentation énormément la surface dont la respiration cellulaire peut se produire dans la mitochondrie, la rendant beaucoup plus efficace.

Cristae divisent également une mitochondrie en deux compartiments internes. Le premier compartiment est l'espace d'intermembrane de `', qui est une région étroite entre les membranes mitochondriales intérieures et extérieures. Le deuxième compartiment est appelé la modification mitochondriale de `' ; ceci est complet joint par la membrane intérieure. La modification mitochondriale contient des enzymes requises pour la respiration cellulaire, certains dont sont établis dans la membrane intérieure, l'ADNmt et les ribosomes.

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Les fonctions cellulaires des mitochondries

Le fonctionnement principal des mitochondries est de produire l'énergie par la respiration aérobie. Les principales essences pour le rétablissement d'ATP sont les acides gras et le glucose. Le nombre de mitochondries qu'une cellule possède dépend de ses exigences métaboliques. Les cellules eucaryotes avec un métabolisme moins actif peuvent avoir une grande mitochondrie unique, alors que les cellules qui émigrent ou se contractent, comme des cellules musculaires, ou ceux avec un métabolisme actif, tel que des cellules de foie, peuvent posséder des centaines ou des milliers de mitochondries.

Les étapes initiales du métabolisme du glucose, nommées glycolyse, se produisent dans le cytosol. Les enzymes dans la modification mitochondriale et la membrane intérieure accouplent alors l'oxydation des produits de glycolyse et de la synthèse d'ATP d'une façon cyclique connue sous le nom de cycle de Krebs.

De l'énergie produite par ce cycle est alors économisée dans la membrane intérieure par le réseau de transport d'électron, qui se fonde sur les molécules NAD et la MANIE. Le réseau de transport d'électron se compose de quatre composés de protéine, et d'un cinquième composé qui tourne dans la membrane intérieure pour produire de l'ATP. Ce réseau est très efficace à la production d'ATP.

Les mitochondries ont également d'autres rôles dans l'homéostasie de cellules, qui sont les conditions auxquelles le fonctionnement optimum d'une cellule est réalisé. Les mitochondries sont les stocks intracellulaires de calcium, qui est une molécule de signalisation importante. La signalisation de calcium est très dynamique et doit être fortement réglée ; un desserrage des ions calcium dans les couples de cytoplasme à on effets en aval en cellules, telles que la division cellulaire. Excessif calcium cytosolique a comme conséquence l'apoptose, qui est mort cellulaire programmée.

Le rôle des mitochondries dans la maladie humaine

Les mutations dans l'ADNmt a comme conséquence des divers groupes des maladies, caractérisés par un échec de production d'énergie. Elles ont comme conséquence une perte d'homéostasie cellulaire, signifiant quelques fonctionnements dans la défaillir de fuselage. Les maladies réputées associées au dysfonctionnement mitochondrial comprennent :

  • Parkinson et Alzheimer
  • Autisme
  • Dystrophie musculaire

Les symptômes communs de ces maladies comprennent : retards du développement, difficultés scolaires, faiblesse musculaire, problèmes neurologiques, et problèmes cardiaques.

résultat de mutations d'ADNmt dans de tels un éventail varié de maladies et de sympt40mes dus aux exigences métaboliques variables des organes dans le fuselage. Par exemple, le cerveau, le foie et le muscle absorbent normalement un grand nombre d'énergie, ainsi ils sont sévèrement affectés quand les mitochondries sont dysfonctionnelles. La gravité d'une Maladie mitochondriale dépend également du nombre de mitochondries transportant la mutation dans l'ADNmt.

Sources :

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Last Updated: Feb 26, 2019

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