Les cellules sont les composants de base des organismes vivants. Les deux principaux types de cellules sont cellules procaryotes et eucaryotes. Les cellules eucaryotes ont lié à la membrane organelles qui remplissent des fonctions cellulaires essentielles. Mitochondries sont considérés comme les «centrales électriques» des cellules eucaryotes. Que signifie dire que les mitochondries sont les producteurs d'électricité de la cellule? Ces organites génèrent de l'énergie en convertissant l'énergie en formes utilisables par cellule. Situé dans le cytoplasme, les mitochondries sont les sites de respiration cellulaire. La respiration cellulaire est un processus qui génère en fin de compte du carburant pour les activités cellulaires à partir des aliments que nous mangeons. Les mitochondries produisent l'énergie requise pour effectuer des processus tels que la division cellulaire, croissance et mort cellulaire.
Les mitochondries ont une forme oblongue ou ovale distinctive et sont délimitées par une double membrane. La membrane intérieure est pliée créant des structures appelées
cristae. Les mitochondries se trouvent dans les deux cellules animales et végétales. On les retrouve dans tous types de cellules du corps, sauf pour les adultes des globules rouges. Le nombre de mitochondries dans une cellule varie en fonction du type et de la fonction de la cellule. Comme mentionné, les globules rouges ne contiennent pas du tout de mitochondries. L'absence de mitochondries et d'autres organites dans les globules rouges laisse de la place aux millions de molécules d'hémoglobine nécessaires pour transporter l'oxygène dans tout le corps. Les cellules musculaires, en revanche, peuvent contenir des milliers de mitochondries nécessaires pour fournir l'énergie nécessaire à l'activité musculaire. Les mitochondries sont également abondantes dans cellules adipeuses et foie cellules.Les mitochondries ont leur propre ADN, ribosomes et peuvent faire leur propre protéines. ADN mitochondrial (ADNmt) code pour les protéines impliquées dans transport d'électrons et la phosphorylation oxydative, qui se produit dans la respiration cellulaire. Dans la phosphorylation oxydative, l'énergie sous forme d'ATP est générée dans la matrice mitochondriale. Les protéines synthétisées à partir de l'ADNmt codent également pour la production des molécules d'ARN transfert d'ARN et ARN ribosomique.
L'ADN mitochondrial diffère de l'ADN trouvé dans la cellule noyau en ce qu'il ne possède pas les mécanismes de réparation de l'ADN qui aident à prévenir mutations dans l'ADN nucléaire. En conséquence, l'ADNmt a un taux de mutation beaucoup plus élevé que l'ADN nucléaire. L'exposition à l'oxygène réactif produit lors de la phosphorylation oxydative endommage également l'ADNmt.
Les mitochondries sont délimitées par une double membrane. Chacune de ces membranes est un phospholipide bicouche avec des protéines incorporées. le membrane la plus externe est lisse tandis que le membrane intérieure a de nombreux plis. Ces plis sont appelés cristae. Les plis améliorent la "productivité" de la respiration cellulaire en augmentant la surface disponible. À l'intérieur de la membrane mitochondriale interne se trouvent une série de complexes protéiques et de molécules porteuses d'électrons, qui forment le chaîne de transport d'électrons (ETC). L'ETC représente le troisième stade de la respiration cellulaire aérobie et le stade où la grande majorité des molécules d'ATP sont générées. ATP est la principale source d'énergie du corps et est utilisée par les cellules pour effectuer des fonctions importantes, telles que la contraction musculaire et la division cellulaire.
Les doubles membranes divisent la mitochondrie en deux parties distinctes: la espace intermembranaire et le matrice mitochondriale. L'espace intermembranaire est l'espace étroit entre la membrane externe et la membrane interne, tandis que la matrice mitochondriale est la zone complètement fermée par la membrane la plus interne. le matrice mitochondriale contient de l'ADN mitochondrial (ADNmt), des ribosomes et des enzymes. Plusieurs étapes de la respiration cellulaire, y compris la Le cycle de l'acide citrique et la phosphorylation oxydative se produit dans la matrice en raison de sa forte concentration d'enzymes.
Les mitochondries sont semi-autonomes en ce qu'elles ne dépendent que partiellement de la cellule pour se répliquer et se développer. Ils ont leur propre ADN, leurs ribosomes, fabriquent leurs propres protéines et ont un certain contrôle sur leur reproduction. Semblable aux bactéries, les mitochondries ont un ADN circulaire et se répliquent par un processus de reproduction appelé fission binaire. Avant la réplication, les mitochondries fusionnent ensemble dans un processus appelé fusion. La fusion est nécessaire afin de maintenir la stabilité car, sans elle, les mitochondries deviendront plus petites à mesure qu'elles se divisent. Ces mitochondries plus petites ne sont pas en mesure de produire des quantités suffisantes d'énergie nécessaires au bon fonctionnement des cellules.