Mitokondri ökaryotik hücrelerin “güç merkezleri” olarak kabul edilir. Mitokondri hücrenin güç üreticileri olduğunu söylemek ne anlama geliyor? Bu organeller, enerjiyi hücre tarafından kullanılabilecek formlara dönüştürerek güç üretir.
Hücreler, canlı organizmaların temel bileşenleridir. İki ana hücre tipi prokaryotik ve ökaryotik hücrelerdir. Ökaryotik hücreler, temel hücre fonksiyonlarını yerine getiren zara bağlı organellere sahiptir.
Bulunan sitoplazma, mitokondri yerleridir hücresel solunum. Hücresel solunum, nihayetinde yediğimiz gıdalardan hücrenin aktiviteleri için yakıt üreten bir işlemdir. Mitokondri, hücre bölünmesi, büyüme ve hücre ölümü gibi işlemleri gerçekleştirmek için gereken enerjiyi üretir.
Mitokondri kendine özgü dikdörtgen veya oval bir şekle sahiptir ve çift bir zar ile bağlanır. İç zar, cristae olarak bilinen yapılar oluşturarak katlanır.
Mitokondri hem hayvanlarda hem de bitki hücrelerinde bulunur. Olgun kırmızı kan hücreleri hariç tüm vücut hücre tiplerinde bulunurlar. Bir hücredeki mitokondri sayısı, hücrenin türüne ve fonksiyonuna bağlı olarak değişir.
Belirtildiği gibi, kırmızı kan hücreleri hiç mitokondriyi içermez. Kırmızı kan hücrelerinde mitokondri ve diğer organellerin yokluğu, vücudun her yerine oksijeni taşımak için gereken milyonlarca hemoglobin molekülüne yer bırakır.
Öte yandan, kas hücreleri kas aktivitesi için gereken enerjiyi sağlamak için ihtiyaç duyulan binlerce mitokondriyi içerebilir. Mitokondrinin ayrıca yağ hücrelerinde ve karaciğer hücrelerinde de bol miktarda bulunur.
Mitokondri ve DNA İlişkisi
Mitokondrinin kendi DNA‘sına, ribozomlarına sahiptir ve kendi proteinlerini yapabilir. Mitokondriyal DNA (mtDNA), hücresel solunumda meydana gelen elektron taşınımı ve oksidatif fosforilasyon ile ilgili proteinleri kodlar.
Oksidatif fosforilasyonda, mitokondriyal matris içinde ATP formundaki enerji üretilir. MtDNA’dan sentezlenen proteinler ayrıca RNA moleküllerinin RNA ve ribozomal RNA transfer moleküllerinin üretimi için kodlama yapar.
Mitokondriyal DNA, hücre çekirdeğinde bulunan ve nükleer DNA’daki mutasyonları önlemeye yardımcı olan DNA onarım mekanizmalarına sahip olmaması nedeniyle bulunan DNA’dan farklıdır.
Sonuç olarak, mtDNA nükleer DNA’dan çok daha yüksek bir mutasyon oranına sahiptir. Oksidatif fosforilasyon sırasında üretilen reaktif oksijene maruz kalma da mtDNA’ya zarar verir.
Mitokondri Anatomisi ve Üreme
Mitokondri Zarları
Mitokondri çift membran ile bağlanır. Bu membranların her biri, gömülü proteinlere sahip olan bir fosfolipit iki tabakalıdır. En dıştaki zar pürüzsüzken, içteki zar birçok kıvrımlara sahiptir.
Bu kıvrımlara cristae denir. Kıvrımlar, mevcut yüzey alanını artırarak hücresel solunumun “üretkenliğini” arttırır. İç mitokondriyal zar içinde, elektron taşıma zincirini (ETC) oluşturan bir dizi protein kompleksi ve elektron taşıyıcı molekülleri bulunur.
ETC, aerobik hücresel solunumun üçüncü aşamasını ve ATP moleküllerinin büyük çoğunluğunun üretildiği aşamayı temsil eder. ATP Vücudun ana enerji kaynağıdır ve hücreler tarafından kas kasılması ve hücre bölünmesi gibi önemli işlevleri yerine getirmek için kullanılır.
Mitokondri Boşlukları
Çift membranlar, mitokondridi iki ayrı bölüme ayırır: intermembran boşluğu ve mitokondriyal matriks . Hücreler arası boşluk dış zar ile iç zar arasındaki dar alandır, mitokondriyal matris ise en içteki zar tarafından tamamen çevrelenen alandır.
Mitokondriyal matriks mitokondriyal DNA (mtDNA), ribozomlar, ve enzimler ihtiva eder. Sitrik Asit Döngüsü ve oksidatif fosforilasyon dahil olmak üzere hücresel solunumdaki adımların bazıları , yüksek enzim konsantrasyonları nedeniyle matriste gerçekleşir.
Mitokondride Üreme
Mitokondrimiz yarı-özerktir, çoğalmaları ve büyümeleri için hücreye sadece kısmen bağımlı olmaları nedeniyle. Kendi DNA’ları, ribozomları var, kendi proteinlerini oluşturuyorlar ve üremeleri üzerinde bazı kontrolleri var.
Bakterilere benzer şekilde, mitokondri dairesel DNA’ya sahiptir ve ikili fisyon adı verilen üreme işlemi ile çoğalır. Replikasyondan önce mitokondri, füzyon adı verilen bir işlemde bir araya gelir.
Mitokondriler bölündükçe küçüleceği için, onsuz stabiliteyi korumak için füzyona ihtiyaç vardır. Bu daha küçük mitokondrinin, doğru hücre fonksiyonu için ihtiyaç duyulan miktarda enerji üretemez.
