Les mitochondries sont les centrales électriques des cellules animales et végétales. Ils convertissent le NADH et le NADPH transmis par le sang en ATP (adénosine triphosphate), la monnaie énergétique commune de la machinerie cellulaire. Le singulier des mitochondries est mitochondrie. Il est fortement suspecté que les mitochondries dérivent de cellules symbiotiques précoces vivant en coopération avec d’autres cellules. Ces organites ont leur propre ADN, et l’évolution a déjà passé des millions d’années à transférer progressivement l’ADN des mitochondries au noyau de la cellule, où réside le reste de l’ADN.
Une cellule moyenne possède 2,000 20 mitochondries, qui occupent environ 5000 % du volume total. L’intérieur d’une mitochondrie, observable au microscope lorsqu’il est coloré, contient une membrane fortement pliée. Ces plis sont appelés crêtes. Les crêtes existent pour maximiser la surface de cette membrane, permettant un débit élevé d’ATP. La mitochondrie est l’un des rares organites à avoir une structure à double membrane. Sa membrane externe utilise des bicouches phospholipidiques et des protéines pour empêcher toute molécule d’un poids atomique supérieur à XNUMX. Des protéines spéciales plus grosses que cela ne peuvent atteindre l’intérieur de la mitochondrie que par transport actif. La membrane interne est la plus imperméable de toutes, ne laissant entrer et sortir que les atomes par transport actif.
Les mitochondries jouent un rôle essentiel dans de nombreux aspects du métabolisme et peuvent avoir des fonctions spécialisées selon la cellule. Par exemple, dans le foie, des mitochondries spécialisées traitent l’ammoniac, un déchet cellulaire. Lorsque certaines mitochondries se décomposent en raison de mutations génétiques, des maladies mitochondriales en résultent.
Les mitochondries sont inhabituelles car au lieu d’hériter la moitié de leur matériel génétique du père et l’autre moitié de la mère, l’héritage mitochondrial est exclusivement maternel. Au lieu de seulement deux copies des gènes, comme dans le noyau cellulaire, les gènes mitochondriaux se présentent en cinq à dix copies. Bien qu’une mitochondrie contienne environ 3000 protéines, son génome dégénéré ne peut en coder qu’environ 37. La dégénérescence mitochondriale joue un rôle important dans le processus de vieillissement et est considérée comme l’une des sept principales causes du vieillissement. Ainsi, certaines thérapies anti-âge proposent d’évacuer l’ADN mitochondrial et de le déplacer vers le noyau cellulaire, un processus que l’évolution a commencé mais pas achevé.
Il n’y a que quelques cellules eucaryotes (possédant un noyau) qui manquent de mitochondries – les microsporidies, les métamonades et les archamoebae. Des études ont examiné les cellules procaryotes (sans noyau) à la recherche d’éventuelles versions actuelles d’anciennes cellules mitochondriales flottantes, mais les mitochondries ont tellement évolué au cours de leur temps dans les cellules eucaryotes qu’elles sont probablement impossibles à distinguer de leurs cousines modernes. .