Mitokondrioissa

Mitokondriot ovat eukaryoottisten solujen organelleja, joissa suurin osa solun energiantuotannosta tapahtuu. Niiden päätehtävänä on adenosintrifosfaatin (ATP) tuottaminen solun tarvitsemalle energialle, sekä osallistuminen muun muassa aineenvaihdunnan säätelyyn ja solujen stressivasteisiin.

Rakenne ja perimä: Ne ovat kaksinkertaisen fosfolipidikalvon ympäröimiä organelleja. Sisäkalvo muodostaa cristeja, joissa tapahtuu suurin osa energiantuotannosta; väliaine eli matriksi sisältää entsyymejä, mtDNA:ta ja mitokondrioiden ribosomeita (noin 55S). MtDNA on kiertokalvoinen DNA, joka sisältää noin 37 geeniä. Suurin osa mito-proteiineista on kuitenkin ydin-DNA:sta ja kuljetetaan mitoihin.

Energiantuotanto: Soluhengitys alkaa TCA-syklillä (Krebs) matriksissa. Siellä syntyvät NADH ja FADH2 siirtävät elektroneja elektroninsiirtoketjuun sisäkalvolla; protonipumppu rakentaa gradientin, jonka kautta ATP-syntaasin avulla syntyy ATP:ta. Lopullinen elektronin vastaanottaja on happi, joka muodostaa veden.

Muita tehtäviä: Mitochondriot osallistuvat apoptoosiin (programmattuun solukuolemaan), Ca2+-varastointiin ja osin termogeneesiin joillakin eläinryhmillä UCP-proteiinien kautta. Ne voivat myös tuottaa reaktiivisia happi- ja typpiyhdisteitä sekä osallistua aineenvaihdunnan säätelyyn. Mitochondrioiden määrä ja kunto vaihtelevat solutyypin mukaan.

Perintö ja evoluutio: Mitochondriot muodostuivat endosymbioosina bakteerimaisista kantasoluista. Suurin osa mito-proteiineista on ydin-DNA:sta, mutta mtDNA sisältää noin 37 geeniä ja periytyy pääasiassa äidiltä. Mutaatiot voivat aiheuttaa mito-sairauksia; punasolut eivät normaalisti sisällä mitokondrioita.