Τα μιτοχόνδρια είναι κυτταρικά οργανίδια που χρησιμεύουν για την παραγωγή ενέργειας στο κύτταρο μέσω της διαδικασίας της οξειδωτικής φωσφορυλίωσης. Δίκαια χαρακτηρίζονται ως εργοστάσια παραγωγής ενέργειας του κυττάρου. Όσο πιο μεγάλες είναι οι μεταβολικές ανάγκες του κυττάρου, τόσο περισσότερα και μεγαλύτερα είναι τα μιτοχόνδριά του (π.χ. μυϊκά κύτταρα)

Περιβάλλονται από διπλή μεμβράνη. Η εσωτερική μεμβράνη των μιτοχονδρίων εμφανίζει πτυχές και με τον τρόπο αυτό αυξάνει η επιφάνειά της. Η εξωτερική μεμβράνη είναι σχετικά διαπερατή. Αντιθέτως η εσωτερική μεμβράνη, που είναι πολύ πλούσια σε πρωτεΐνες, παίζει το ρόλο μονωτικού. Στην εσωτερική μεμβράνη των μιτοχονδρίων βρίσκονται τα ένζυμα της αναπνευστικής αλυσίδας, όπου μεταφέρονται τα ηλεκτρόνια των ανηγμένων συνενζύμων, με τελικό αποδέκτη το οξυγόνο. Κατά τη μεταφορά αυτή δημιουργείται ηλεκτροχημικό πρανές εκατέρωθεν της εσωτερικής μεμβράνης, το οποίο αξιοποιείται για την παραγωγή ATP, του ενεργειακού, δηλαδή, νομίσματος του κυττάρου. Στα μιτοχόνδρια συντελούνται και άλλες σημαντικές για το κύτταρο βιοχημικές αντιδράσεις, όπως ο κύκλος του κιτρικού οξέος (κύκλος του Krebs) και η διάσπαση των λιπαρών οξέων. Ο χώρος που περικλείει η εσωτερική μεμβράνη ονομάζεται θεμέλια ουσία ή μήτρα (matrix). Ο χώρος μεταξύ των μεμβρανών καλείται μεσομεμβρανικός ή ενδομεμβρανικός.

Υπάρχουν πολλά στοιχεία που συνηγορούν υπέρ της άποψης ότι τα μιτοχόνδρια προέρχονται από τα βακτήρια. Κατά τη διάρκεια της εξέλιξης τα βακτήρια αυτά ενδοκυτταρώθηκαν από τα κύτταρα των ευκαρυωτικών οργανισμών, συμβίωσαν με αυτά και εξειδικεύτηκαν στην παραγωγή ενέργειας. Τα μιτοχόνδρια έχουν ανάλογο μέγεθος με τα βακτήρια και παρουσιάζουν και δικό τους γενετικό υλικό, που εντοπίζεται στη θεμέλια ουσία και είναι κυκλικό, όπως το DNA των βακτηρίων. Παράλληλα, έχουν και ριβοσώματα και επομένως, την ικανότητα πρωτεϊνοσύνθεσης. Η αυτονομία τους, ωστόσο, είναι σχετική καθώς το DNA τους κωδικοποιεί μικρό μόνο ποσοστό των πρωτεϊνών τους. Παρατηρούνται εξάλλου και μερικές διαφοροποιήσεις στη μετάφραση του μιτοχονδριακού DNA, σε σχέση με τον παγκόσμιο γενετικό κώδικα. Διαιρούνται από μόνα τους, με μηχανισμό ανάλογο εκείνου των βακτηρίων. Αντίστοιχη υπόθεση έχει διατυπωθεί και για τους χλωροπλάστες των φυτών.

Κατά τη γονιμοποίηση του ωαρίου από το σπερματοζωάριο στον άνθρωπο, το κύτταρο που προκύπτει, δηλαδή ο ζυγώτης, διατηρεί το πρωτόπλασμα και τα κυτταρικά οργανίδια του ωαρίου. Το σπερματοζωάριο δεν συνεισφέρει καθόλου στο πρωτόπλασμα του ζυγώτη. Αυτό έχει ως συνέπεια τα μιτοχόνδρια του ζυγώτη να είναι όλα μητρικής προέλευσης. Υπάρχουν γενετικές ασθένειες που οφείλονται σε ελαττωματικές αλληλουχίες του μιτοχονδριακού DNA. Οι παθήσεις αυτές χαρακτηρίζονται μιτοχονδριακές και εμφανίζουν πρότυπο κληρονομικότητας πάντα από τη μητέρα προς το παιδί.

Γρίβας Δημήτριος, Ιατρός
Τελευταία αναθεώρηση : 1/7/2006