Joko nyt olet varmasti ymmärtänyt ainakin yhden asian – aiomme tuottaa faktoja jokaisesta solun osasta – olipa kyseessä eläin- tai kasvisolu. Olemme jo käsitelleet faktaa solukalvosta ja olemme käsitelleet myös faktaa sytoplasmasta.

On nyt aika siirtyä muihin solun komponentteihin. Olemme siis päättäneet aloittaa mitokondrioita koskevista faktoista. Mitokondrioita kutsutaan yleisesti solun voimalaitokseksi. Mutta miksi? Otetaanpa selvää!

Vaikka me tietenkin vastaamme tähän kysymykseen, pohdimme myös monia muita kysymyksiä, jotka yleensä liittyvät tähän välttämättömään soluelimeen. Aloitetaanpa…

Nimi Mitokondriot	Syntyy kahdesta kreikan kielen sanasta – Mitos ja Chondros. Mitos tarkoittaa lankaa ja Chondros tarkoittaa rakeista
Väri	Ruskehtavan punainen – ainoa solun osa joka on värillinen
Koko	0.5 mikronista 1 mikroniin eläinsoluissa
Esiintyy	Sekä eläin- että kasvisoluissa
Esiintyy	kaikissa eukaryoottisoluissa
Genomi	Mitokondriolla on oma genomi ja DNA
mtDNA	Mitokondrioiden DNA on ympyränmuotoinen
Kyvykkyys	Kyky	Kyky jakaantua itsekseen tarpeen vaatiessa

1. Mitokondrio on solun sisällä oleva organelli. Minkä tyyppinen solu? Se on läsnä jokaisessa eukaryoottisessa solussa (eukaryoottiset solut ovat soluja, joilla on tuma, toisin kuin prokaryoottiset solut, joilla ei ole ydintä). Jokaisessa elimistön solussa on mitokondrioita.

2. Eukaryoottisen solun sisällä mitokondriot sijaitsevat sytoplasmassa. Yksi asia, joka sinun on tiedettävä, on se, että termi ’mitokondriot’ on itse asiassa monikossa. Yksikkö on nimeltään ’Mitochondrion’.

3. Tästä pääsemmekin hyvin tärkeään kysymykseen. Kuinka monta mitokondriaa solussa on? No, määrä vaihtelee. Solussa olevien mitokondrioiden lukumäärä määräytyy kahden tekijän mukaan – kyseessä olevan organismin tyyppi ja kyseessä olevan kudoksen tyyppi.

4. Esimerkiksi monimutkaisissa organismeissa solussa on enemmän mitokondrioita kuin vähemmän monimutkaisissa organismeissa. Organismin elimistön kudos määrittelee myös sen, kuinka monta mitokondriaa kussakin kudoksen solussa on. Eikö asia ole selvä? Lue lisää…

5. Mitokondriot tunnetaan solujen voimanlähteinä. Ne tuottavat energiaa, jota solu tarvitsee solun toimintojen suorittamiseen. Jos siis kudos on suunniteltu tekemään paljon työtä (kuten ihmisen lihaskudokset), kudoksen soluissa on enemmän mitokondrioita. Kuinka monta mitokondriaa solussa on? Määrä voi olla niinkin pieni kuin yksittäinen mitokondrio solussa kuin useita tuhansia mitokondrioita yksittäisessä solussa.

Interenkiintoisia tietoja mitokondrioista: 6-10 | Mitokondrioiden rakenne

6. Mitä tulee mitokondrioiden rakenteeseen, näillä organelleilla on monimutkainen rakenne. Jos haluat tietää mitokondrioiden muodon ja koon, kukaan ei voi antaa sinulle kunnollista vastausta. Tämä johtuu siitä, että mitokondriot voivat vaihdella huomattavasti sekä muodoltaan että kooltaan.

7. Yleisesti ottaen mitokondriot ovat kuitenkin suunnilleen soikeita. On kuitenkin mielenkiintoista tietää, että muodosta ja koosta riippumatta organellin yleinen rakenne pysyy samana. Jokaisella mitokondrionilla on kaksinkertainen kalvo.

8. Ensimmäinen kalvokerros – jota tavallisesti kutsutaan ulkokalvoksi – on suojakerros, joka suojaa mitokondrion sisuksia. Riippumatta siitä, onko mitokondrio pyöreän möhkäleen näköinen vai onko se pitkän sauvan muotoinen, ulkokalvo on siellä. Tämä ulkokalvo on sileä.

9. Ulkokalvon sisällä on toinen kalvo, jota kutsutaan sisäkalvoksi. Tämä sisempi kalvo on siinä mielessä ainutlaatuinen, että sitä ei ole muissa soluelimissä. Ja taas sisäkalvo on ryppyinen ja taiteltu. Se itse asiassa taittuu useita kertoja!

10. Mutta miksi näitä poimuja ylipäätään esiintyy? Miksei sisäkalvo voi olla sileä kuten ulkokalvo? Erinomainen kysymys! Tässä on vastaus:

Interesting Mitochondria Facts: 11-15 | Mitokondrioiden rakenne

11. Mihin pinta-alan kasvattamista tarvitaan? Kuvittele luokkahuoneesi. Mitä tapahtuu, jos luokkahuoneen kokoa pienennetään? Luokkaan mahtuu vähemmän oppilaita. Sisäisen kalvon poimut lisäävät pinta-alaa ja tarjoavat enemmän tilaa kemiallisille reaktioille.

12. Tämä tarkoittaa, että kemiallisia reaktioita voi tapahtua enemmän. Jos sisäkalvo olisi sileä, tapahtuvien kemiallisten reaktioiden määrä olisi vähentynyt huomattavasti, koska pinta-alaa olisi ollut vähemmän käytettävissä. Tässä yhteydessä on sanottava, että sisäkalvolla tapahtuu paljon kemiallisia reaktioita.

13. Sitten mitokondrioiden sisällä on kristat. Mitä nuo oikeastaan ovat? Ne eivät ole mitään muuta kuin poimuja, joita mitokondrioiden sisäkalvo tekee. Nämä Cristae:t itse asiassa lisäävät pinta-alaa.

14. Ulkokalvon ja sisäkalvon välissä on tila. Tätä tilaa kutsutaan kalvojen väliseksi tilaksi.

15. Sisäkalvon välinen tila on täynnä nestettä. Tätä nestettä kutsutaan matriisiksi. Suurin osa mitokondrioiden sisällä olevista proteiineista on matriisissa. Joten ei, Matrix ei ole elokuva. Matriisi koostuu vedestä ja entsyymeistä (pohjimmiltaan proteiineista).

Mahdat myös pitää: 20 Awesome Cell Facts for You

Interesting Mitochondria Facts: 16-20 | Mitokondrioiden toiminta

16. Mitokondriot tuottavat energiaa, jota solut käyttävät kaikkien toimintojen suorittamiseen. Tämä tarkoittaa periaatteessa sitä, että kaikki, mitä organismi tekee, johtuu mitokondrioiden tuottamasta energiasta. Tästä syystä mitokondrioita kutsutaan solujen voimalaitoksiksi.

17. Miten tämä energia tuotetaan? Eliöiden syömä ruoka sisältää kemiallista energiaa, joka on muunnettava käyttökelpoiseksi energiaksi. Mitokondrioiden tehtävänä on tehdä näin. Hiilihydraatit (glukoosi) ja rasvahapot, joita eliöt (kuten me itse) kuluttavat, muunnetaan kemialliseksi energiaksi mitokondrioissa.

18. Eliöiden kuluttamat hiilihydraatit hajotetaan ensin niin sanotuksi pyruvaatiksi. Tämä tapahtuu mitokondrioiden ulkopuolella. Juuri tämä pyruvaatti kulkeutuu sitten mitokondrioiden sisälle. Rasvahapot sen sijaan pääsevät suoraan mitokondrioihin.

19. Kun pyruvaatti ja rasvahapot ovat mitokondrioiden sisällä, ne muunnetaan asetyyli-CoA:ksi. Asetyyli-CoA on eräänlainen molekyyli, jota organelli (mitokondriot) tuottaa matriisissa olevien entsyymien avulla.

20. Kun asetyyli-CoA on tuotettu, siitä tulee lähtökohta toisenlaiselle kemialliselle reaktiolle, joka tunnetaan nimellä ”sitruunahappokierto”. Tämän toisen tyyppisen kemiallisen reaktion toinen nimi on ’Krebsin sykli’.

Voit myös pitää siitä: 20 kiehtovaa solutietoa, jotka sinun on tiedettävä

Interesting Mitochondria Facts: 21-25 | Mitokondrioiden toiminta

21. Sitruunahappokierron Krebsin syklissä läsnä olevat asetyyli-CoA:n hiiliatomit käytetään CO2:n (hiilidioksidin) tuottamiseen oksidatiivisen aineenvaihdunnan (eli hapen avulla tapahtuvan aineenvaihdunnan) avulla. Hiilidioksidi on jätetuote, ja se vapautuu näin ollen solusta. Tärkein asia, jonka tämä Krebsin sykli tekee, on se, että se tuottaa erittäin suurienergisiä elektroneja.

22. Korkean energian elektronit pelkistävät sitten kaksi entsyymiä nimeltä NAD+ ja FAD ja muuttavat ne NADH:ksi ja FADH2:ksi, jotka ovat myös entsyymejä. Tässä yhteydessä on huomattava, että NAD+ ja NADH ovat koentsyymejä. Samoin FAD ja FADH2 ovat myös koentsyymejä. Niitä kutsutaan koentsyymeiksi, koska edellinen on hapettuneessa muodossa ja jälkimmäinen pelkistyneessä muodossa. NAD+ ja FAD ovat siis hapettuneita muotoja, kun taas NADH ja FADH2 ovat pelkistyneitä muotoja.

23. Kuljettajaentsyymit (pelkistyneet muodot eli NADH ja FADH2) kulkeutuvat sitten mitokondrioiden matriisista mitokondrioiden sisäkalvoon. Kun ne saavuttavat sisemmän kalvon, alkaa kolmas kemiallinen reaktio. Tämä kemiallinen reaktio tunnetaan nimellä oksidatiivinen fosforylaatio.

24. Oksidatiivisessa fosforylaatiossa kantajaentsyymit luovuttavat elektroneja. Luovuttuaan korkean energian elektroneista ne palaavat oksidatiivisiin tiloihinsa eli NAD+:aan ja FAD:aan. Vapautuvat elektronit kulkevat sitten elektroninkuljetusketjun läpi (joka on mitokondrioiden sisemmässä kalvossa) ja menevät hapelle (joka on viimeinen elektronireseptori).

25. Nyt elektroninkuljetusketjun sisällä on useita elektroniakseptoreita. Nämä akseptorimolekyylit riistävät vähitellen suurienergisiltä elektroneilta niiden energian niin sanotulla kontrolloidulla vapaan energian vapautumisella.

Voit myös pitää tästä: 25 Amazing Cell Membrane Facts

Interesting Mitochondria Facts: 26-30 | Mitokondrioiden toiminta

26. Kun korkeaenergiset elektronit kulkevat elektroninkuljetusketjun läpi ja menettävät energiaa, ne tuottavat niin sanotun ’sähkökemiallisen gradientin’ mitokondrioiden sisemmän kalvon yli.

27. Juuri tämä sähkökemiallinen gradientti tuottaa kaiken (elektroneista riisutun) energian adinosiinitrifosfaatin (ATP) tuotantoa varten. ATP-molekyylit ovat periaatteessa energiamolekyylejä, joita solut käyttävät.

28. Sähkökemiallisen gradientin energiaa käytetään adinosiinidifosfaatin (orgaaninen yhdiste) ja Pi:n (epäorgaaninen fosfaatti) muuntamiseen ATP:ksi (orgaaninen yhdiste).

29. Tässä ADP + Pi:n muuntamisessa ATP:ksi käytetään itse asiassa 5 erilaista hengitysketjun entsyymikompleksia (jotka muodostavat elektroninkuljetusketjun). Näistä viidestä kompleksista neljää ensimmäistä käytetään elektronien kuljettamiseen aina molekulaariseen happeen asti, jota organismit hengittävät. Viimeinen kompleksi (eli viides kompleksi) on se, joka muuntaa ADP + Pi:n ATP:ksi. Mietitkö, miksi näitä 5 kompleksia kutsutaan? Ne tunnetaan nimillä:

• Kompleksi I (NADH-dehydrogenaasi)
• Kompleksi II (sukkinaattidehydrogenaasi)
• Kompleksi III (sytokromi-c-reduktaasi)
• Kompleksi IV (sytokromi-c-oksidaasi)
• Kompleksi V (ATP:n syntaasi)

30. Vielä yksi mitokondrioiden tehtävä on hallita kalsiumionien (Ca2+) pitoisuutta soluissa. Tätä varten mitokondrioiden ja endoplasmisen verkkokalvon on työskenneltävä hyvin tiiviisti rajoittaakseen kalsiumin määrää sytosolissa. Mitokondrioiden muita tehtäviä ovat:

• Se säätelee solusykliä.
• Se säätelee solun kasvua.
• Se osallistuu signalointiin.
• Se osallistuu myös solujen erilaistumiseen.
• Se osallistuu solukuolemaan.

Mahdattaa myös tykätä: 15 Happifaktaa, jotka sinun on tiedettävä – Virkistä tietosi

Interesting Mitochondria Facts: 31-35 | Mitokondrioiden DNA

31. Tässä on yksi hämmentävimmistä Mitokondrioita koskevista faktoista sinulle! Mitokondrioilla on aivan oma DNA, joka on erillinen sen organismin DNA:sta, jonka soluissa mitokondriot sijaitsevat. Niillä on myös omat ribosomit!

32. Mitokondrioiden DNA yhdessä ribosomien kanssa on mitokondrioiden matriisissa.

33. Mitokondrioiden DNA eli mtDNA on vastuussa proteiinien syntetisoinnista omaan käyttöönsä käyttämättä muita solun osia. mtDNA on pyöreä säie.

34. Juuri tämä mitokondrioiden ympyränmuotoinen DNA-juoste mahdollistaa niiden nopean jakautumisen kasvattamalla ensin kokoa ja sitten jakautumalla lisäämällä mitokondrioiden määrää solussa. Näin tapahtuu, kun solut tarvitsevat enemmän energiaa. Jos solujen energiantarve vähenee, ylimääräiset mitokondriot yksinkertaisesti kuolevat.

35. Erillisen mitokondrioiden DNA:n eli mtDNA:n esiintyminen on saanut monet tutkijat uskomaan, että mitokondriot ovat erillisiä symbioottisia bakteereja, jotka elävät solujen sisällä. Itse asiassa mitokondrioiden genomi on hyvin samankaltainen kuin bakteerien genomi.

Voit myös pitää siitä: 25 mielenkiintoista DNA-faktaa

Interenkiintoisia mitokondriofaktoja: 36-40 | Mitokondriot hauskoja faktoja

36. Monet tutkijat sanovat, että mitokondriot ovat endosymbionttia. Mitä se tarkoittaa? Teorian mukaan monta miljoonaa vuotta sitten, kun elämä ensin kehittyi maapallolla, happea ei ollut olemassa. Niinpä ensimmäiset eliöt käyttivät anaerobista hengitystä. Ne eivät olleet tehokkaita ATP:n tuotannossa.

37. Useita miljoonia vuosia myöhemmin tulivat kasvit ja puut, jotka tuottivat happea. Silloin syntyivät alkukantaiset eukaryoottiset solut, joilla oli aerobinen hengitys. Ne olivat tehokkaita ATP:n tuotannossa. Nämä eukaryoottiset solut nielaisivat sitten toiset isäntänä toimivat eukaryoottiset solut, jotka olivat riippuvaisia anaerobisesta hengityksestä.

38. Sen sijaan, että isäntäsolut olisivat sulattaneet nämä uudenlaiset aerobiseen hengitykseen kykenevät eukaryoottisolut, ne tekivät niistä pysyviä jäseniä ja aloittivat symbioottisen suhteen, jossa niellyt solut tuottivat ATP:tä erittäin tehokkaasti, jolloin isäntäsolut pystyivät käyttämään ATP:n. Vastineeksi isäntäsolut tarjosivat jatkuvan ravinnonlähteen (proteiinit, joita geenit koodaavat ytimessä ja syntetisoivat sitten sytosolissa, jotka lopulta lähetetään mitokondrioihin) niellyille soluille.

39. Siittiöissä on mitokondrioita, jotka vastaavat siittiöiden liikkuvuudesta. Kun siittiö kuitenkin hedelmöittää munasolut, siittiöiden mitokondriot tuhoutuvat. Tämä tarkoittaa, että jälkeläisissä esiintyvä mtDNA on itse asiassa peräisin äidin puolelta. Hyvin harvinaisissa tapauksissa mtDNA:ta tulee uroksesta jälkeläisiin.

40. Mitokondriot ovat väriltään ruskeanpunaisia. Jos ihmisen ihosta puuttuisi melaniini, ihminen olisi ollut mitokondrioiden värinen, koska ainoa solussa esiintyvä värillinen osa ovat mitokondriot.

Voit myös pitää siitä: 50 mielenkiintoista ihmisen ihoon liittyvää faktaa