میتوکندری

تصویر میکروسکوپی میتوکندری‌ها
میتوکندری (به فرانسوی: Mitochondrie) یا راکیزه در یاخته (سلول)، اندامکی است که ساختار دو غشایی دارد (غشای بیرونی صاف و درونی چین‌خورده) وظیفه آن تنفس سلولی و نوعی اندامک انتقال انرژی است که موجب می‌شوند انرژی شیمیایی موجود در مواد غذایی با عمل فسفوریلاسیون اکسیداتیو، به صورت پیوندهای پرانرژی فسفات ATP (آدنوزین تری‌فسفات) ذخیره شود. این اندامک در تمام یاخته‌های دارای تنفس هوازی به جز در باکتری‌ها که آنزیم‌های تنفسی آن‌ها در غشای سیتوپلاسمی جایگزین شده‌اند وجود دارد.
فرمول تولید انرژی میتوکندری که به اصطلاح به آن تنفس یاخته‌ای (که در اینجا به گلیکولیز مشهور است) هم می‌گویند:
اکسیژن + گلوکز + ADP و فسفات ← کربن‌دی‌اکسید + آب + ATP
میتوکندری نیز همانند کلروپلاست (سبزینه) از دو غشای داخلی و خارجی تشکیل شده است. با این تفاوت که دو غشای داخلی و خارجی فضای درون میتوکندری را به دو بخش تقسیم می‌کنند که عبارتند از: ۱- فضای درون میتوکندری ۲- فضای بین دو غشا. درون میتوکندری دی. اِن. اِی حلقوی نیز وجود دارد و می‌تواند مانند پلازمید باکتری به‌طور مستقل از سلول نیز همانندسازی کند. درون میتوکندری مایعی سیال به نام ماتریکس وجود دارد که واکنش‌های مربوط به فرایند تنفس سلولی در آن انجام می‌شود. تنفس سلولی فرایندی است که طی آن انرژی ذخیره شده در غذاها به اِی. تی. پی (مولکول سوختی سلول) تبدیل می‌شود. در غشای داخلی چین‌خوردگی‌هایی با نام کریستا وجود دارد که باعث افزایش سطح غشا می‌شود. فضای درون میتوکندری همچنین با مایعی به نام ماتریکس پر شده است.
نام «میتوکُندری» ترکیبی است از دو واژه یونانی «میتوس»، μίτος، به معنای رشته و «خُندریون»، χονδρίον، به معنی دانه. چون این اندامک اغلب رشته‌ای یا به صورت دانه‌های کوچک در سیتوپلاسم همه سلول‌های یوکاریوتی وجود دارد.
میتوکندری‌ها محل اکسیداسیون (اُکسایش) سلولی هستند. در طی این عمل، کربن‌دی‌اکسید تولید می‌گردد و این همان کربن‌دی‌اکسیدی است که از سلول دفع می‌شود. میتوکندری مانند کارخانه‌ای باعث تولید انرژی سلول می‌شود.
میتوکندری مربوط به بافت یونی پستانداران که ماتریس و غشای آن‌ها توسط میکروسکوپ الکترونی نمایش داده شده است. اندامکی متصل به غشا است که در اکثر سلول‌های یوکاریوتی (سلول‌های یوکاریوتی سلول‌هایی هستند که دی. اِن. اِی آن‌ها در هسته سلول قرار دارد و در اکثر گیاهان، جانوران، قارچ‌ها و دیگر شکل‌های جانداران تشکیل می‌شوند) وجود دارند.
مساحت میتوکندری‌ها معمولاً بین ۰٫۷۵ تا ۳ میکرومتر مربع است. ساختارهای میتوکندری به عنوان نیروگاه‌های سلولی توصیف می‌شوند چرا که بیشتر انرژی شیمیایی سلول یا همان ATP از میتوکندری تولید می‌شود. علاوه بر تولید انرژی سلولی، میتوکندری وظایف دیگر درون سلولی نیز دارد که شامل سیگنال‌دهی، تمایز سلولی، مرگ سلولی و کنترل رشد و حفظ سلول هستند.
میتوکندری می‌تواند در چندین نوع بیماری تأثیر داشته باشد که از جمله می‌توان به اختلالات میتوکندری و اختلال عملکرد قلبی اشاره کرد. میتوکندری همچنین می‌تواند در پروسه پیری نیز مؤثر باشد. تحقیقات و پژوهش‌های اخیر نشان می‌دهند که اوتیسم به ویژه اوتیسم حاد با نقص در سیستم میتوکندری در ارتباط است.
شاخصه‌های متعدد و متفاوت، میتوکندری‌ها را منحصر به فرد کرده است.
تعداد میتوکندری‌ها در سلول بسته به نوع ارگانیسم‌ها، بافت‌ها و نوع سلول متفاوت است. برای مثال سلول‌های خونی قرمز، فاقد میتوکندری هستند پس انرژی اش را از مسیر گلیکولیز به دست می‌آورد در حالی که سلول‌های سازنده کبد بیش از ۲۰۰۰ میتوکندری در ساختار خود دارند.
این اندامک شامل چندین توابع مختلف است که هر کدام عملکرد منحصر به فردی دارند. این واحد سلولی، شامل غشای خارجی، فضای بین دو غشا، کریستا و ماتریکس میتوکندری است. پروتئین‌های میتوکندری بسته به نوع و بافت هر قسمت متفاوت هستند. در انسان، ۶۱۵ نوع مختلف از پروتئین‌های میتوکندری قلبی شناسایی شده است. در حالی که در موش‌ها این تعداد ۹۴۰ عدد است. پروتئوم‌های میتوکندری به شکل دینامیکی تنظیم می‌گردند اگرچه اکثر DNA موجود تصور می‌شود.
در سلول دو نوکلئوس قرار دارد، اما میتوکندری‌ها دارای ژنوم‌های مستقل خود هستند. علاوه بر این، DNA میتوکندری نشان می‌دهد که این واحد سلولی دارای شباهت‌های قابل توجهی با ژنوم‌های باکتریایی است.