mitochondrion

• 

Gegevens

Gemaakt op vrijdag 16 augustus 2019 18:22

Laatst bijgewerkt op zaterdag 22 augustus 2026 17:31

Gepubliceerd op vrijdag 16 augustus 2019 18:22

Hits: 11025

Wat zijn mitochondriën?

Mitochondriën zijn de boonvormige energiefabrieken van de lichaamscellen van mensen, dieren, planten en schimmels.
Het aantal mitochondriën verschilt per celtype. Cellen die veel energie nodig hebben, zoals spiercellen, kunnen duizenden mitochondriën bevatten. Rode bloedcellen hebben geen mitochondriën.
Een volwassen mens heeft naar schatting gemiddeld 37,2 biljoen cellen. cellen. Elk mens, dier, plant of schimmel telt dus onvoorstelbaar veel mitochondriën.

Hoe produceren deze mitochondriën energie?
Allereerst wordt voedsel in het spijsverteringsstelsel afgebroken tot kleinere moleculen, zoals glucose, vetzuren, glycerol en aminozuren.

Hoe gaat de energie productie verder in de cellen en mitochondriën?
De eerste stap in de afbraak van glucose tijdens de celademhaling is de glycolyse. Deze vindt plaats in het cytoplasma en kan zonder zuurstof plaatsvinden. Bij de glycolyse wordt één glucosemolecuul afgebroken tot twee moleculen pyruvaat. Daarbij ontstaat een kleine energiedragende moleculen ATPhoeveelheid moleculen ATP (Adenosinetrifosfaat) en electronendragende moleculen NADH.
De verdere stappen van de aerobe celademhaling vinden grotendeels plaats in de mitochondriën. Hierbij wordt veel meer het energiedragende moleculen ATP (adenosinetrifosfaat) geproduceerd. Zuurstof speelt hierbij een essentiële rol: Aan het einde van de elektronentransportketen neemt zuurstof de elektronen op. Hierbij ontstaat water (H₂O).

Mitochondriën bevatten twee membranen. Het buitenste mitochondriale membraan omringt het binnenste membraan volledig. Tussen beide membranen bevindt zich een kleine ruimte.
Het buitenste membraan bevat veel poriën die uit eiwitten bestaan. Deze poriën zijn groot genoeg om ionen en moleculen, zo groot als een klein eiwit, door te laten.
Het binnenste membraan is minder doorlaatbaar, Het binnenste membraan bevat eiwitten die betrokken zijn bij het elektronentransport en de productie van het molecuul ATP (Adenosinetrifosfaat).

Het binnenste membraan omringt de mitochondriale matrix. In de mitochondriale matrix vindt de citroenzuurcyclus citroenzuurcyclus plaats. Daarbij worden elektronen overgedragen aan de moleculen NAD⁺ en FAD, waardoor NADH en FADH₂ ontstaan. Deze dragen de elektronen naar de elektronentransportketen in het binnenste mitochondriale membraan..
De elektronentransportketen gebruikt de energie van deze elektronen om protonen (H⁺-ionen) vanuit de mitochondriale matrix naar de ruimte tussen de membranen te pompen. Hierdoor ontstaat een protonengradiënt: een overschot aan protonen t.o.v de mitochondriale matrix.
De protonen willen vanwege dit verschil in concentratie terugstromen naar de mitochondriale matrix. Ze kunnen dit onder andere doen via ATP-synthase, een eiwitcomplex in het binnenste membraan van het mitochondrion.
ATP-synthase, gebruikt de energie van deze protonengradiënt om het energiedragende molecuul ATP (adenosinetrifosfaat) te maken door ADP en anorganisch fosfaat (Pi) zo dicht bij elkaar te brengen dat een reactie naar ATP ontstaat.
ADP + Pi + energie → ATP
Het molecuul ATP bestaat uit adenine + een suiker (ribose) = adenosine en drie fosfaatgroepen.
Wanneer de cel energie nodig heeft, bijvoorbeeld voor zenuwoverdracht, spiercontractie, actief transport of celdeling, wordt de terminale (buitenste) fosfaatgroep, dus de fosfaatgroep die het verst van de adenosine verwijderd is, afgesplitst.
Hierdoor wordt ATP(Adenosinetrifosfaat) → ADP(Adenosinedifosfaat ofwel 2 fosfaatgroepen) + Pi(anorganisch fosfaat) + energie. Pi komt los in de cel terecht.
Doordat afbraak van glucose en vetten in de cellen en daarna in de mitochondriën blijft doorgaan wordt de energie die vrijkomt opnieuw en opnieuw gebruikt om ADP e verbinden met een fosfaatgroep. Hierdoor ontstaat weer ATP.(Adenosinetrifosfaat).