Mitochondrion
Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
1. Nucleolus, 2. Celkern, 3. Ribosoom, 4. Vesicle, 5. Ruw endoplasmatisch reticulum, 6. Golgi-apparaat, 7. Cytoskelet, 8. Glad endoplasmatisch reticulum, 9. Mitochondrion, 10. Vacuole, 11. Cytoplasma, 12. Lysosoom, 13. Centriool
Een mitochondrion of mitochondrium (meervoud mitochondriën of mitochondria) is een staaf- of bolvormig celorganel, dat functioneert als energiecentrale van de cel. Een mitochondrion is meestal staafvormig en heeft een diameter van ongeveer 1 micrometer.
Omdat mitochondriën de cel van energie voorzien, is er een verband tussen de energiebehoefte van een cel en het aantal mitochondriën per cel. Tijdens de afbraak van energierijke stoffen zoals vetten en glucose wordt acetyl-coenzym A geproduceerd. In mitochondriën worden bij de citroenzuurcyclus energierijke elektronen onttrokken aan dit acetyl-coenzym A. Vervolgens gebruiken de mitochondriën deze energierijke elektronen om tijdens de oxidatieve fosforylering ATP, NADH en FADH2 te produceren. Met name ATP is een belangrijke energiebron voor zeer veel reacties in de cel.
Een mitochondrium bezit een dubbel fosfolipiden membraan:
- een uitwendig membraan
- een inwendig membraan, met instulpingen, de cristae.
Tussen de cristae zit de matrix (vloeistof). Het aantal cristae staat ook in relatie met de intensiteit van de ademhaling.
Afbeelding Mitochondrion
Inhoud |
[bewerken] Oorsprong
Er bestaat een vrij algemeen geaccepteerde hypothese, de endosymbiontenhypothese, dat mitochondria, net zoals chloroplasten bij planten, oorspronkelijk vrijlevende bacteriën waren die al in een vroeg stadium in de evolutie intracellulair gingen leven in symbiose met hun gastheer. De bacterie waarvan het mitochondrion afstamt wordt wel eens Protomitochondrion genoemd, onderzoek wijst uit dat deze bacterie tot de orde Rickettsiales behoort. Beide organellen, mitochondriën zowel als chloroplasten, hebben ook zo'n dubbel membraan. Mitochondriën vermenigvuldigen zich door zich te delen en bezitten eigen DNA (mtDNA), ribosomen, en een aantal eiwitten. In dieren en planten erven mitochondriën maternaal over (dus enkel via de eicel van de moeder). Een mitochondrium kan niet zelfstandig overleven want het is afhankelijk van eiwitten die worden geproduceerd in de celkern. Het is eigenlijk een bacterie die is gespecialiseerd in functies voor energieproductie voor de cel.
[bewerken] Mitochondriaal DNA
De versmelting van 2 organismen heeft ook gevolgen voor het DNA van de cel. Aangezien de mitochondriën vroeger zelf bacteriën waren hebben ze hun eigen genen, zo plots werd er een nieuw genoom gevormd in de cel. Door de natuurlijke selectie verloren de mitochondriën echter een groot deel van hun genen aangezien deze geen functie meer hadden. Bij de mens werd de oorspronkelijke 500 genen tellende bacterie gereduceerd tot slechts 13 genen. In onze cellen bevindt dus buiten het eigen DNA gelegen in de celkern ook nog een beetje mitochondriaal DNA, deze 5 tot 10 ringvormige stukjes DNA benoemen we als mtDNA. Mitochondriën gebruiken dit mtDNA om hun eigen eiwitten te maken en zichzelf te dupliceren. Mitochondriën kunnen dus niet door de cel zelf worden opgebouwd maar staan in voor hun eigen reproductie.
Omdat de mitochondriën zich niet in de kern maar enkel in het cytoplasma van de cel bevinden wordt het mitochondriale DNA enkel overgeërfd langs moederskant. In een bevruchte eicel zitten immers enkel mitochondriën van het cytoplasma van de moeder. De mitochondriën van de vader worden in de eicel afgebroken en zo worden de moederlijke mitochondriën onveranderd overgedragen op opeenvolgende generaties. Dit verklaart dus een vrouwelijk overervinglijn van kenmerken doorheen een familie en dit moederspoor kan zo gebruikt worden voor onderzoek naar ons verleden.
[bewerken] Terug in de tijd met Mitochondriën
Omdat mtDNA relatief stabiel blijft in de menselijke bevolking gedurende duizenden jaren werd er een uitgebreid onderzoek verricht achter deze biologische afdruk. In één van de extragene zones van het mtDNA ligt een stukje waar ‘veel’, in tegenstelling tot de traagheid van de evolutie, mutaties voorkomen. Dit stukje wordt gebruikt om verschillen tussen verschillende stalen mtDNA te vergelijken. Zo’n afwijking of mutatie komt voor elke 10,000 jaar en wordt gebruikt om een rechtstreekse vrouwelijke lijn tot in onze tijd te trekken, hoe meer afwijkingen des te ouder het gen.
Na grondig onderzoek met stalen van tienduizenden Europeanen bleek dat deze bijna perfect uiteenvielen in zeven groepen; dit wil zeggen dat bijna alle Europeanen afstammen van slechts zeven vrouwen; de zeven dochters van "Eva".
Onderzoeken naar deze stambomen zijn een uitstekend middel voor het reconstrueren van de geschiedenis van de mens (het ontstaan en de verspreiding van de allereerste mensen).
Deze technieken ondersteunen ook de hypothese dat de mens ontstaan is in Afrika en van daaruit gemigreerd naar de rest van de wereld. Zo zijn de afrikanen het oudste volk met dus de meeste genetische verscheidenheid. Volgens de studie zouden de Homo sapiens zo’n 70,000 jaar geleden geëmigreerd zijn uit Afrika naar het Midden-Oosten en dan naar Azië, Oceanië en later nog Amerika. Europeanen daarentegen zijn een mengelmoes van verschillende migratiegolven.
[bewerken] Externe link
| Celorganellen |
|---|
|
Celorganellen algemeen: |
