Celleånding • 279
Mitokondriet Mitokondrier er celleorganeller som finnes i alle eukaryote celler. Hovedoppgaven deres er å skaffe cellen ATP. Det kan den fordi tre hovedreaksjoner foregår der, nemlig pyruvat oksidasjon, krebssyklus og oksidativ fosforylering. Å danne ATP er helt essensielt for at celler og dermed organismer kan leve. Du lærer mer om disse hovedreaksjonene seinere i dette kapitlet. Som du ser av figuren, er mitokondriet ellipseformet, og det har en indre struktur som er omgitt av to atskilte membraner. Den innerste delen av mitokondriet kalles matriks og er avgrenset av en indre sterkt foldet membran. Den ytre membranen avgrenser organellen fra resten av cellen.
0119 Mitokondrier
Mitokondriet har sitt eget DNA og produserer derfor en del proteiner selv. Enkelte av disse proteinene fungerer som enzymer i mange av de biokjemiske reaksjonene som skjer inne i mitokondriene. Det mitokondrielle DNA-et styrer også kopieringen av mitokondriet under celledelingen. Et eget DNA hos en celleorganell er et sterkt tegn på at denne celleorganellen en gang har vært en selvstendig celle. Det er en del av begrunnelsen for den endosymbiotiske teorien om hvordan eukaryote celler ble dannet, se side 27. Mitokondrier blir arvet maternalt, som betyr at du har fått alle mitokondriene i kroppen din fra mor.
Oksidasjon av pyruvat – nøkkelen inn i mitokondriets matriks Pyruvatmolekylet blir oksidert inne i mitokondriet hos eukaryote celler og er en flerleddet reaksjon kontrollert av enzymkomplekset pyruvat-dehydrogenase. Dette enzymkomplekset sørger for at tre delreaksjoner kan skje: 1 Pyruvat blir oksidert til acetat, og CO2 blir frigjort 2 Energien fra oksidasjonen blir brukt til en reduksjon av NAD+ til NADH + H+ 3 Koenzym A (CoA) fester seg til acetat og danner acetyl-CoA Det neste store leddet i nedbrytningen kan begynne, nemlig krebssyklusen. Arsenikk, et klassisk giftmiddel i krimbøker, fungerer ved å blokkere pyruvat-dehydrogenase-komplekset. Dermed stopper krebssyklusen opp, cellen får ikke produsert mer ATP, og organismen dør.
Elektronmikroskopbilde av mitokondrium. Legg merke til innbuktningene som gir stor overflate og muligheten til å danne en protongradient.
Glykolyse Glukose
2 Pyruvat
Pyruvatoksidering
Krebssyklus
Oksidativ fosforylering 09_15 Pyruvatoksidasjon