Mitocondri

Micrografia electrònica de dos mitocondris del teixit pulmonar d'un mamífer en els quals es poden apreciar la matriu i les membranes.
Esquema d'una cèl·lula animal típica, amb els orgànuls principals.
Orgànuls:
1 Nuclèol
2 Nucli
3 Ribosomes (punts foscos)
4 Vesícules
5 Reticle endoplasmàtic rugós
6 Aparell de Golgi
7 Citoesquelet
8 Reticle endoplasmàtic llis
9 Mitocondri
10 Vacúol
11 Citosol
12 Lisosoma
13 Centríols al centrosoma
14 Membrana plasmàtica

Un mitocondri és un orgànul envoltat per una doble membrana que es troba en la majoria de les cèl·lules eucariotes. A través de la respiració aeròbica, els mitocondris produeixen la major part del trifosfat d'adenosina (ATP) que consumeixen les cèl·lules com a font d'energia química. Albert von Kölliker els descobrí el 1857 en els músculs voluntaris dels insectes. El terme «mitocondri» fou encunyat per Carl Benda el 1898.

Hi ha organismes multicel·lulars que tenen certs tipus de cèl·lules mancades de mitocondris (com els eritròcits madurs dels mamífers). A més a més de subministrar energia, els mitocondris estan implicats en diferents processos, com ara la comunicació, la diferenciació i l'apoptosi, així com el cicle cel·lular i el seu creixement.[1] Els mitocondris s'han relacionat amb diverses malalties humanes, com ara les malalties mentals,[2] disfuncions cardíaques,[3] i tenen un paper important en el procés de l'envelliment. La paraula «mitocondri» prové dels mots grecs μίτος mitos, 'fil', i χονδρίον khondríon, 'grànul'. La seva descendència no està ben compresa, però, segons la teoria endosimbiòtica, són descendents d'antics bacteris que foren incorporats simbiòticament pels avantpassats de les cèl·lules eucariotes fa més de mil milions d'anys.

Hi ha diverses característiques que fan únics els mitocondris. El nombre de mitocondris en una cèl·lula varia molt segons el tipus d'organisme i de teixit. Moltes cèl·lules tenen un sol mitocondri, mentre que d'altres en poden tenir diversos milers.[4][5] L'orgànul està compost per compartiments que duen a terme funcions especialitzades. Aquests compartiments o regions inclouen la membrana externa, l'espai intermembranós, la membrana interna, les crestes mitocondrials i la matriu. Les proteïnes mitocondrials varien en funció dels teixits i les espècies. En els humans hi ha 615 tipus de proteïnes que s'identifiquen amb els mitocondris cardíacs,[6] mentre que en els murins se'n troben fins a 940 codificats per diferents gens.[7] Es creu que el proteoma mitocondrial està regulat dinàmicament.[8] Tot i que la major part de l'ADN està continguda dins del nucli, els mitocondris tenen el seu propi genoma independent. A més a més, el seu ADN demostra una similitud significativa amb els genomes bacterians.[9]

  1. ↑ McBride HM, Neuspiel M, Wasiak S «Mitochondria: more than just a powerhouse». Curr. Biol., 16, 14, 2006, pàg. R551. DOI: 10.1016/j.cub.2006.06.054. PMID: 16860735.
  2. ↑ Gardner A, Boles RG «Is a "Mitochondrial Psychiatry" in the Future? A Review». Curr. Psychiatry Review, 1, 3, 2005, pàg. 255-271. DOI: 10.2174/157340005774575064.
  3. ↑ Lesnefsky EJ [et al]. «Mitochondrial dysfuntion in cardiac disease ischemia-reperfusion, aging and heart failure». J. Mol. Cell. Cardiol., 33, 6, 2001, pàg. 1.065-1.089. DOI: 10.1006/jmcc.2001.1378.
  4. ↑ Alberts, Bruce; Alexander Johnson; Julian Lewis; Martin Raff; Keith Roberts; Peter Walter. Molecular Biology of the Cell. Nova York: Garland, 1994. ISBN 0815332181. 
  5. ↑ Voet, Donald; Judith G. Voet; Charlotte W. Pratt. Fundamentals of Biochemistry. 2a edició. John Wiley and Sons, 2006, p. 547. ISBN 0471214957. 
  6. ↑ Taylor SW; Fahy E; Zhang B; Glenn GM; Warnock DE; Wiley S; Murphy AN; Gaucher SP; Capaldi RA; Gibson BW; Ghosh SS «Characterization of the human heart mitochondrial proteome». Nat Biotechnol., 21, 3, 2003 March, pàg. 281–6. DOI: 10.1038/nbt793. PMID: 12592411.
  7. ↑ Zhang J; Li X; Mueller M; Wang Y; Zong C; Deng N; Vondriska TM; Liem DA; Yang J; Korge P; Honda H; Weiss JN; Apweiler R; Ping P «Systematic characterization of the murine mitochondrial proteome using functionally validated cardiac mitochondira». Proteomics, 8, 8, 2008, pàg. 1564–1575. DOI: 10.1002/pmic.200700851. PMID: 18348319.
  8. ↑ Zhang J; Liem DA; Mueller M; Wang Y; Zong C; Deng N; Vondriska TM; Yang J; Korge P; Drews O; Maclellan WR; Honda H; Weiss JN; Apweiler R; Ping P «Altered Proteome Biology of Cardiac Mitochondria Under Stress Conditions». J. Proteome Res, 7, 2008, pàg. 2204. DOI: 10.1021/pr070371f. PMID: 18484766.
  9. ↑ Andersson SG; Karlberg O; Canbäck B; Kurland CG «On the origin of mitochondria: a genomics perspective». Philos. Trans. R. Soc. Lond., B, Biol. Sci., 358, 1429, 2003, pàg. 165–77; discussion 177–9. DOI: 10.1098/rstb.2002.1193. PMC: 1693097. PMID: 12594925.