میتوکندری ها:
اندامک های بیضی شکلی می باشند که قطر بزرگ آنها ۱ تا ۳ میکرون است. میتوکندری ها دارای دو غشاء داخلی و خارجی می باشند، این غشا ها از لیپید و پروتئین ساخته شده اند و ساختمان آنها در دو غشاء متفاوت است. از غشاء داخلی تعداد زیادی زوائدی که آنها را دندانه (Cristae) می نامند به طرف داخل میتوکندری منشعب می شوند. بر روی دندانه ها، دانه های زیادی حاوی آنزیم های مختلف وجود دارد. محیط داخلی میتوکندری (Matrix) از مایع لزجی حاوی DNA، RNA، آنزیم های مختلف و ریبوزوم ها پر شده است.
تعداد میتوکندری ها در داخل سلول های مختلف متفاوت است، مثلا سلول های کبدی به طور متوسط دارای ۸۰۰ میتوکندری می باشند که ۲۰ درصد حجم کل داخل سلولی را اشغال نموده اند. میتوکندری ها مکان تنفس سلولی و انجام واکنش های اکسیداسیون هوازی می باشند به این معنا که قند ها، چربی ها و اسید های آمینه در میتوکندری ها با اکسیژن مولکولی ترکیب شده و به CO۲ , H۲O مبدل می گردند. آنزیم های دوره انتقال الکترون و ذخیره انرژی در غشاء داخلی میتوکندری و آنزیم های چرخه اسید سیتریک در محیط داخلی میتوکندری قرار گرفته اند.
از نظر ساختمانی میتوکندری ها شباهت زیادی با باکتری ها (پروکاریوت ها) دارند و به همین دلیل برخی از محققین معتقدند که میتوکندری ها در اصل باکتری های هوازی بوده اند که در سیر تکامل سلول های یوکاریوت بصورت طفیلی (انگلی) وارد سیتوپلاسم آنها شده اند. مولکول DNA در میتوکندری ها همانند DNA در باکتری ها آزاد بوده و حامل اطلاعات توارثی می باشد.
میتوکندری ها موتور خانه سلول هستند. سلول ها بدون وجود آنها نمی توانستند انرژی کافی را از مواد غذایی استخراج کنند و تمامی فعالیت های سلولی عملا متوقف می شدند.
میتوکندری ها در تمام مناطق سیتوپلاسم هر سلول وجود دارند، ولی تعداد آنها در هر سلول، از کم تر از صد تا چندین هزار متغیر است که این به انرژی مورد نیاز سلول بستگی دارد. به عنوان مثال، سلول های قلبی (کاردیومیوسیت ها) انرژی زیادی مصرف می کنند و میتوکندری های بسیار بیشتری از سلول های چربی (آدیپوسیت ها) دارند که بسیار کمتر فعال هستند و انرژی کمتری مصرف می کنند. به علاوه تراکم میتوکندری ها در بخش هایی از سلول بیشتر است که در تولید انرژی سهم بیشتر دارند. همچنین آنها به لحاظ اندازه و شکل متفاوت هستند. برخی میتوکندری ها فقط چند صد نانومتر قطر دارند و به شکل کروی هستند، در حالی که برخی دیگر بلند و به قطر ۱ میکرون و طول ۷ میکرون می باشند؛ سایر میتوکندری ها منشعب و رشته ای هستند.
همانطور که گفته شد، ساختار پایه میتوکندری عمدتا شامل دو غشاء حاوی چربی دولایه و پروتئین است: یک غشاء خارجی و یک غشاء داخلی. چین خوردگی ها متعدد غشاء داخلی، طاقچه ها یا لوله هایی (به نام کریستا ها) را ایجاد می کنند که آنزیم ها اکسیداتیو بر روی آنها قرار می گیرند. کریستا ها سطح وسیعی را برای وقوع واکنش ها شیمیایی به وجود می آورند. فضای داخلی میتوکندری را یک ماتریکس پر می کند که مقدار زیادی آنزیم های محلول و ضروری برای استحصال انرژی از مواد غذایی دارد. این آنزیم ها در همکاری با آنزیم ها اکسیداتیو روی کریستا ها، مواد غذایی را اکسید می کنند و به این ترتیب، دی اکسید کربن و آب همزمان با آزاد سازی انرژی تولید می شوند. انرژی آزاد شده برای ساخت یک ماده پر انرژی به نام آدنوزین تری فسفات (ATP) به کار می رود. سپس ATP به خارج از میتوکندری حمل و به سرتاسر سلول منتشر می شود تا انرژی خود را در هر مکان لازم برای انجام عملکرد های سلولی آزاد سازد.
میتوکندری ها خود تکثیر هستند، یعنی یک میتوکندری می تواند میتوکندری دوم، سوم، … را بسازد که این اتفاق در هر جایی از سلول که به انرژی قابل توجهی نیاز داشته باشد، روی می دهد. در حقیقت، میتوکندری حاوی DNA مشابه DNA موجود در هسته است. DNA میتوکندری وظیفه مشابهی دارد و تکثیر میتوکندری را تنظیم می کند. سلول هایی که با افزایش تقاضای انرژی مواجه هستند که به عنوان مثال در عضلات اسکلتی در معرض ورزش دراز مدت روی می دهد، ممکن است تراکم میتوکندری ها را افزایش دهند تا انرژی اضافی مورد نیاز را تامین کنند.