Mitokondrio

Tutkijat Helsingissä ovat saaneet uutta tietoa soluhengityksestä.
Kun hengitän, on se vasta alkusoitto varsin merkittävän ihmeelliselle tapahtumalle. Hengittämäni hapen hyväksikäyttö alkaa vasta solussa soluhengityksen ainutlaatuisella prosessilla.
Soluhengitys tapahtuu mitokondriossa, joka on suljettu biologinen kalvosysteemi solun sisällä. Mitokondrion kalvolla hengitysentsyymi pumppaa protoneja kalvon ulkopuolelle, ja muuntaa hapen pelkistämisestä saadun energian sähköpotentiaalienergiaksi kalvon yli. Tämä varaa biologista patteria ATP-synteesiä varten. ATP eli adenosiinitrifosfaatti on kaikkien solujen käyttämä energianlähde. Mitokondrion pinnalla toinen entsyymijärjestelmä valmistaa ATP:tä, joka käyttää hyväkseen sähköpotentiaalieroa, ja näin siirtää protoneja takaisin solun sisään. Näin syntyy eräänlainen sähköpiiri, jossa patterina toimii hengitysentsyymi, ja moottorina ATP:ta syntetisoiva entsyymi. Normaalissa ihmisten käyttämässä sähkösysteemissä kulkee elektronit, mutta solujen sisällä tämä hengityskierto tapahtuu protoneilla. Hengitysentsyymi on suhteellisen monimutkainen järjestelmä. Se sisältää tuhansia aminohappoja, joiden lisäksi rakenteessa on vielä neljä metallikeskusta (kuparia ja rautaa), jotka siirtävät elektroneja hapetetusta ravintoaineesta hapelle. Metalleilla on myös rooli sitoessa happi entsyymin aktiiviseen kohtaan, jossa happi pelkistetään vedeksi.