En mitokondri er en organel , der besidder alle egenskaberne ved en prokaryot organisme , omgivet af en dobbelt membran , der hver består af et dobbelt phospholipidlag og findes i de fleste eukaryote celler (sjældne eller fraværende i erytrocytter ). Deres diameter varierer generelt mellem 0,75 og 3 µm, mens deres generelle form og struktur er ekstremt variabel. Der er op til 2.000 pr. Celle, og de er fortrinsvis lokaliseret i cellulære områder, der forbruger ATP. De tillader produktion af ATP , forskellige metaboliske cofaktorer ( NADH , FADH 2 ) og er involveret i forskellige processer såsom kommunikation , differentiering , apoptose og regulering af cellecyklussen . Mitokondrier er også forbundet med visse menneskelige sygdomme såsom mental retardation , hjerteproblemer og spiller en vigtig rolle i aldringsprocessen .
Mitokondrier er usynlige under lysmikroskopi, når de ikke farves med biologiske farvestoffer ( rhodamin 123 og Janus green B ). Deres detaljerede undersøgelse kræver elektronmikroskop, som har en meget bedre opløsning.
Den endosymbiotiske teori forklarer tilstedeværelsen af mitokondrier i eukaryote celler ved inkorporering eller endocytose af et α-proteobacterium i en værtscelle for flere milliarder år siden. Mitokondriernes DNA er således forskellig fra kernens og overføres generelt af moderen .
Udtrykket mitokondrier kommer fra den antikke græske μίτος ( mitos ), der betyder "tråd" og χόνδρος ( chondros ), der betyder "granulat".
Mitokondrier beskrives ofte som "kraftcentre" i celler, da de bidrager med det meste af produktionen af cellulær ATP gennem β-oxidation , Krebs-cyklussen og luftvejskæden som en del af processen. Den oxidative phosphorylering , ATP er energimolekylet allestedsnærværende anvendt i et stort antal kemiske reaktioner ved metabolisme , herunder anabolisme ( biosyntese ). Ud over deres rolle i cellulær energimetabolisme er mitokondrier også involveret i cellesignalering , differentiering og død såvel som i kontrol af cellecyklus og cellevækst . Disse processer påvirker igen biogenesen af mitokondrier. De har også været forbundet med flere menneskelige sygdomme, såsom mitokondrie sygdomme og forskellige hjertesygdomme .
Flere egenskaber ved mitokondrier gør dem til specielle organeller. Deres antal pr. Celle varierer betydeligt efter art , efter væv og efter celletype (sæt mitokondrier kaldes kondrioma). Således er de røde blodlegemer i blodcellerne (RBC'er) totalt blottet for mitokondrier. Blodplader indeholder meget lidt af det, mens leverceller og muskelceller kan indeholde mere end 2.000. Denne organel består af flere rum, der er specialiseret i flere fysiologiske funktioner: den ydre mitokondriale membran , det mitokondrie intermembrane rum , den indre mitokondrie membran og mitokondrie matrix . Mitokondrieproteiner afhænger af arten og vævet, der overvejes. Hos mennesker indeholder hjertemitokondrier mindst 615 forskellige typer proteiner, mens 940 er blevet identificeret hos rotter; den mitokondriske proteom er formentlig dynamisk reguleret.
Endelig har mitokondrier deres eget genom , kaldet mitokondrie genomet , hvis DNA har mange analogier med genomet af bakterier .
Der er ca. 300 til 2000 mitokondrier pr. Celle. Mitokondrier er 0,75 til 3 um i diameter og op til 10 um lange . De består af to membraner , en ydre mitokondriske membran og en indre mitokondrielle membran , som afgrænser tre medier: den ekstra-mitokondrie medium ( cytoplasma af cellen ), den mitokondrie intermembrane rum , og den mitokondrielle matrix .
Den ydre mitokondriale membran indeholder hele organellen og er ca. 6-7,5 nm tyk . Dens masseforhold protein / phospholipid svarer til plasmamembranerne i cellerne i eukaryoter , generelt tæt på 1: 1.
Den indeholder et stort antal integrerede membranproteiner kaldet poriner og danner vandige kanaler, der tillader hydrofile molekyler på mindre end 5 kDa at diffundere frit gennem lipid-dobbeltlaget : anioner , kationer , fedtsyrer , nukleotider . Membranen er imidlertid uigennemtrængelig for H2-ioner.
Proteiner, mere massive, kan komme ind i mitokondrierne, hvor en signalsekvens er knyttet til deres ende N- terminal , hvilket gør det muligt for disse proteiner at binde til en translokase af den ydre membran, hvilket sikrer deres aktive transport gennem membranen.
Den ydre membran indeholder også enzymer, der er involveret i aktiviteter, der er så forskellige som biosyntese af fedtsyrer (især involveret i sammensætningen af de fleste lipider ), oxidation af adrenalin (et hormon og en neurotransmitter ) og nedbrydningen af tryptophan (en proteinogen aminosyre ). Disse inkluderer monoaminoxidase , rotenon- ufølsom NADH - cytochrom c- reduktase , kynurenin 7,8-hydroxylase og acyl-CoA- synthetase .
Brud på den ydre membran tillader proteiner fra mitokondrie intermembranrummet at sprede sig i cytosolen , hvilket fører til celledød. Disse omfatter cytochrom C .
Den ydre mitokondriemembran kan associeres med den endoplasmatiske retikulummembran i en struktur kaldet MAM ( mitokondrieassocieret ER- membran ). Denne struktur spiller en vigtig rolle på nogle måder cellesignalering af calcium og er involveret i overførslen af lipider mellem ER og mitokondrier.
Det mitokondrielle intermembrane rum , undertiden benævnt det perimitokondrie rum, er afgrænset af de ydre og indre mitokondrie membraner. Da den ydre membran er permeabel for små molekyler , er koncentrationen af kemiske arter såsom oser og nogle ioner i det væsentlige den samme i intermembranrummet som i cytosolen .
På grund af den ydre membrans uigennemtrængelighed for H2-ioner er det inter-membranrum mættet med protoner fra metaboliske processer, der finder sted i matrixen. Af procaspaser og cytochrom c , der er involveret i apoptose, er til stede i betydelig mængde i det inter-membranrum.
De proteiner , der bærer en sekvens specifik signalering kan transporteres gennem den ydre membran, således at protein sammensætning afviger i intermembrane plads i forhold til cytosolen.
Den indre mitokondrielle membran er struktureret i kamme, der er karakteristiske for mitokondrier, lamellære og rørformede invaginationer rettet mod det indre af matrixen og observerbare ved elektronmikroskopi eller ved fluorescens in situ hybridiseringsmikroskopi .
De huser enzymerne i luftvejskæden , ATP-syntase , permeaser og elektrontransportkæder .
Rygternes morfologi er i det væsentlige afhængig af tilstedeværelsen af ATP-syntase, som sikrer tilførslen af ATP til cellen; kammenes antal og form varierer alt efter mitokondriernes aktivitet ( høje energibehov , oxidation af fedtsyrer ).
Det består af 3/4 proteiner og 1/4 lipider. Dens overflade er op til 3 gange større end overfladen på den ydre membran på grund af rillerne. Den indre membran indeholder mere end 151 forskellige polypeptider , det er vært for ca. 1 / 8 af alle proteinerne i mitokondrierne. Derfor er lipidkoncentrationen lavere end den for det ydre dobbeltlag, og dens permeabilitet er lavere.
Den indre membran har især et dobbelt phospholipid, cardiolipin , substitueret med fire fedtsyrer . Cardiolipin er generelt karakteristisk for mitokondriale membraner og bakterielle plasmamembraner . I den menneskelige krop er den hovedsagelig til stede i regioner med høj metabolisk aktivitet eller høj energiaktivitet, såsom kontraktile kardiomyocytter , i myokardiet .
Fra et dobbeltlag med forskellig sammensætning passerer overvejende protein, molekyler, ioner og proteinkomplekser hovedsageligt gennem membrantransportører. Således transporteres proteiner af den komplekse translokase af den indre membran (en) ( TIM ) eller Oxal-protein.
Funktion og stofskifteI modsætning til den ydre membran indeholder den ikke poriner , men permeaser , hvilket sikrer co-transport af H + -ioner og molekyler.
Således transporteres proteiner af den komplekse translokase af den indre membran (en) ( TIM ) eller Oxal-protein. Således tillader TIM 23- komplekset adgang til proteiner placeret i det intermembrane rum i den indre membran og i den mitokondrie matrix . TIM 22- komplekset tillader indsættelse af proteiner i den indre membran og især proteiner med flere transmembrane domæner. Oxa-proteiner tillader udgang af matrixen for visse proteiner af mitokondrie oprindelse.
Proteinerne i den indre mitokondrie membran udfører mange fysiologiske funktioner:
Den mitokondrielle matrix er det rum, der er inkluderet i den indre mitokondrie-membran . Den indeholder omkring to tredjedele af det samlede protein i mitokondrier. Det spiller en nøglerolle i produktionen af ATP ved hjælp af ATP-syntase inkluderet i den indre membran. Den indeholder en meget koncentreret blanding af hundredvis af forskellige enzymer (hovedsageligt involveret i nedbrydningen af fedtsyrer og pyruvat ), mitokondrie-specifikke ribosomer , transfer-RNA og adskillige kopier af DNA'et af mitokondrie-genomet .
Mitokondrier har deres eget genom såvel som det enzymatiske udstyr, der er nødvendigt for at udføre deres egen proteinbiosyntese . Den sekvens af det humane mitokondriske genom består af 16,569 basepar koder 37 gener : 22 overførsel RNA , 2 ribosomalt RNA og 13 polypeptider . De 13 humane mitokondrie- peptider er integreret i den indre mitokondrie-membran med proteiner kodet af gener placeret i cellekernen .
En mitokondri kan kun opstå ved vækst og opdeling af en anden allerede eksisterende mitokondri. Normalt, før celledeling, fordobles mitokondrierne i masse og splittes derefter i halvdelen. Denne opdeling begynder med udseendet af en skillebane på den indre membran. Det finder sted gennem hele fasen og kræver intervention af DRP1-proteinet (tæt på dynamin ). Den replikation af DNA mitokondrie er ikke begrænset til S-fasen af den cellecyklussen . Antallet af mitokondrier pr. Celle reguleres af celleaktivitet. For eksempel indeholder en hvilende muskelcelle 5 til 10 gange mindre mitokondrier end en permanent aktiveret muskelcelle.
Det faktum, at mitokondrier har sit eget DNA, ligesom kloroplaster , indikerer en eksogen oprindelse. Molekylære undersøgelser viser, at mitokondrier kommer fra endosymbiose, der er omkring 2 milliarder år siden, en a-Proteobacteria af ordre af Rickettsiales , hvor der er mange parasitter obligate intracellulære ligesom slags Rickettsia (herunder tyfus-gruppen ) og Wolbachia (som inficerer leddyr og nematoder ). Den endosymbiotiske teori om mitokondriernes oprindelse blev udviklet og argumenteret af Lynn Margulis så tidligt som i 1966 , så blev den understøttet af opdagelsen af specifikt DNA til mitokondrier i 1980 . Det ser ud til, at bakteriens originale DNA under evolution har gennemgået forskellige udviklinger, mistet et stort antal gener, undertiden overført til værtscellens DNA. På samme tid som denne overførsel af syntesen af visse proteiner til værten, har sidstnævnte udviklet et arsenal af translokaser, enzymer der tillader overførsel af disse proteiner til den mitokondrie matrix.
Forskere har fremsat denne hypotese, fordi:
En undersøgelse antyder, at en symbiose mellem Asgardarchaeota , heterotrofisk og afvisende brint såvel som andre reducerede forbindelser, og α-proteobakterier, der er specialiseret i metabolisme af brint, ville have været forud for endosymbiose.
Ifølge endosymbiotisk teori har mitokondrier en unik monofyletisk oprindelse . En primitiv prokaryot celle ville have integreret en endosymbiont for omkring 1,5 til 2 milliarder år siden, da den primitive atmosfære blev beriget med ilt. Fylogenetiske undersøgelser indikerer, at denne endosymbiont er relateret til alphaproteobacteria , den nærmeste slægtning til mitokondrier, der i øjeblikket er kendt for at være Rickettsia prowazekii , en obligatorisk intracellulær parasit (dvs. en bakterie, der kun kan overleve, vokse og reproducere. Inde i dens værts celler ved hjælp af sidstnævnte ressourcer). Under evolutionen ville størstedelen af generne i den oprindelige endosymbiont være gået tabt eller overført til kernen i den eukaryote værtscelle. Faktisk vidner de mange mitokondrie pseudogener, der findes i genomet, om en overførselsproces gennem hele evolutionen.
Mitokondriernes genetiske materiale ( mitokondrie-DNA ) (som er den eneste del af dyreceller, der har sit eget DNA udover kernen ), bruges ofte i fylogenetisk forskning . Det humane mitokondriegenom (mtDNA) er cirkulært, mangler introner og består af 16.569 basepar (lille genom), herunder 13 cistroner, der koder for messenger-RNA'er , 22 gener, der koder for transfer-RNA'er , og 2 gener, der koder for ribosomale RNA'er .
Det mitokondrie genom kan være meget forskelligt fra en art til en anden, det er ekstremt dynamisk og er ofte heteroplasmatisk, det vil sige, at forskellige former eksisterer sammen inden for den samme celle. Det kan findes i cirkulær eller lineær, dobbelt eller enkeltstrenget form. Dette genom har 5 til 10 kopier i mitokondrierne. Disse forskellige former er blandt andet produkterne til replikering af mitokondriegenomet ved hjælp af en rullende cirkelmekanisme, men også af en rekombinationsafhængig replikationsmekanisme, svarende til replikationen af T4-fagen . Mitokondrielle genomer er normalt repræsenteret i en cirkulær form, "mastercirklen", der svarer til det molekyle, der bedst beskriver genomet.
Mitokondrie ribosomer eller mitoribosomer er forskellige fra ribosomer i cellen: de er mindre (70S i stedet for 80S).
Den genetiske kode, der anvendes til proteinsyntese, kan være forskellig fra den, der anvendes til cytosoliske synteser . Hos hvirveldyr har 4 kodoner ud af 64 en anden betydning, herunder UGA-kodonen, der transkriberes i cytosolen som en stopkodon, men i UGA-matrixen transskriberes som tryptophan (Trp / W), AGG og AGA koder for et STOP-kodon i stedet for 'koder en arginin (Arg / R) og AUA methionin (Met / M) i stedet for isoleucin (Ile / I). Mitokondrie-DNA kan også replikere.
Hos dyr under seksuel reproduktion kunne spermatozons mitokondrier passere ind i oocytten , men antallet af overførte mitokondrier forbliver meget lavt sammenlignet med dem, der allerede er til stede i oocyten. Spermatozonens mitokondrier forbliver placeret på flagellen, som vil blive ødelagt af autofagi, når sædcellerne er i oocyten. Med andre ord kommer næsten alle mitokondrier i ægcellen fra den kvindelige gamet. Undersøgelsen af humant mitokondrie-DNA gør det derfor muligt kun at spore genealogiske forhold mellem individer i henhold til moderens rute. Nogle undersøgelser har således været i stand til at beskrive et forfædres mitokondriegenom, hvorfra alle menneskehedens mitokondrielle genomer stammer. Den formodede kvindelige person, der bar dette genom, blev kaldt Mitochondrial Eve . Dette bibelske udtryk forbliver imidlertid vildledende, det er faktisk meget usandsynligt, at menneskeheden har en enkelt kvindelig forfader, og nylige undersøgelser, der viser overførsel af mitokondrier fra sæd under befrugtning, sætter spørgsmålstegn ved denne teori.
Mitokondriernes genetiske kode er forskellig fra kernens. Faktisk koder AUA-kodonen for en isoleucin i kernen og en methionin i mitokondrierne. UGA-kodonen er et stopkodon (som stopper oversættelse), men koder for tryptophan i mitokondrierne.
I grønne planter er mitokondrie-DNA meget større og meget variabel i størrelse, det koder for omkring tres kendte proteiner, selvom langt størstedelen af mitokondrieproteiner er kodet i det nukleare genom i planter og dyr. Det mitokondrie genom og chloroplast genomet indeholder intron Type II ( gruppe II introner ). Type II introner deler en evolutionær oprindelse med spliceosomet . Disse Type II- introner har en sekvens, der er degenereret under evolutionen, og mange har mistet evnen til selvsplejsning uafhængigt. De har brug for faktorer, der er kodet i kernen, der skal splejses, og nogle gange også faktorer, der er kodet inde i disse organeller (kaldet maturaser).
Den mitokondrie proteom er det sæt af proteiner til stede i mitokondrierne af en eukaryot celle på et givet tidspunkt. Proteomet er et dynamisk sæt defineret i tid (betragtet øjeblik: udviklingsstadium, morgen eller aften) og i rummet (prøve betragtes: celle, væv, organisme). For at beskrive det sæt proteiner, der kan være til stede i en mitokondri til enhver tid i organismen, vil udtrykket total proteom blive brugt.
Det mitokondrieproteom er sammensat af proteiner produceret i mitokondrier og kodet i mitokondriegenomet og proteiner produceret i cytoplasmaet og kodet i det nukleare genom. De fleste enzymatiske komplekser (eksempel: ATP-syntase) dannes ved sammenstillingen af polypeptider syntetiseret i mitokondrierne og i cytosolen (den indre væske i cellen).
Selvom mitokondrier er efterkommere af bakterier, er ikke alle proteiner i deres proteom af bakteriel oprindelse. Således har 50 til 60% af mitokondrieproteiner i gær homologer i prokaryoter, mens 40 til 50% ikke har det.
Det er interessant at bemærke, at mitokondrier er i stand til at bevæge sig takket være foreninger af proteiner kinesin og dynein i mikrotubuli .
Afhængigt af organismen syntetiseres 1 til 10% af de mitokondrieproteiner direkte i matricen af mitoribosomerne fra mitokondrie- DNA'et .
Mitokondrielle proteiner besidder en prokaryot homolog sandsynligvis skyldes overførsel af gener fra endosymbiont til atomkraftværket, mens proteiner ikke homologe med prokaryote proteiner skyldes en fænomenet "berigelse" af mitokondrielle proteom af nye proteiner og derfor af nye proteiner. Ny funktioner.
De mitokondrielle proteiner kodet af det nukleare genom (eller nukleare mitokondrieproteiner) importeres inde i den mitokondrie matrix ved forskellige mulige mekanismer:
Forskellen i potentiale på begge sider af membranen kan få proteiner til at passere gennem matrixen.
Størrelsen af den humane mitokondriske proteom anslås til over tusind proteiner, hvoraf ca. 1% kodes af mitokondrie-genomet (13-proteiner), hvoraf halvdelen på nuværende tidspunkt identificeres. Kun 13 proteiner er kodet af mitokondrie- DNA , en rest af endosymbiont- genomet . Alle andre proteiner er kodet af det nukleare genom .
Det anses for at være "cellekraften" i cellen, fordi det er der, de sidste trin i åndedrætscyklussen finder sted, der omdanner energien fra organiske molekyler, der skyldes fordøjelse ( glukose ), til energi, der direkte kan bruges af cellen ( ATP ) . I mangel af ilt bruger cellen gæring i cytoplasmaet til at producere den energi, der er nødvendig for dets funktion, men det er et meget mindre effektivt system, der nedbryder substratet på en ufuldstændig måde. Den øgede koncentration af H + -ioner i muskelceller er en af grundene til træthed efter anstrengende aktivitet. Disse H + -ioner ændrer faktisk den intracellulære pH og ændrer faktisk cellens enzymatiske driftsbetingelser, som ikke længere kan fungere ordentligt.
Det er i mitokondrierne, at de sidste to faser af cellulær respiration finder sted : Krebs-cyklussen (i matrixen ) og elektrontransportkæden (på niveauet af den indre membran). Faktisk omfatter produktionen af ATP 3 hovedfaser:
I løbet af disse 3 trin, via Krebs cyklus (derfor under aerobe betingelser ), mitokondrierne tillader, fra et glukose molekyle, den teoretiske produktion af 36 eller 38 ATP -molekyler (dette afhænger shuttle anvendes til at transportere NAD af glycolyse) - i praksis er udbyttet lidt lavere, tæt på omkring tredive molekyler ATP pr. molekyle oxideret glukose, nogle undersøgelser giver værdien 29,85 ATP / glukose .
Den Acetyl CoA kan også opnås ved transformation af acetoacetyl-CoA fra omdannelsen af ketonstoffer produceret af leveren fra fedtsyrer (fastende keton kost). I hjernens tilfælde har denne energiforsyningskæde den fordel, at den passerer blod-hjernebarrieren uden adjuvans (insulin eller specifikke proteiner), som kan ændre den på lang sigt og kunne forhindre betændelsesmekanismer som følge af den dårlige madkvalitet. Derudover er energiforsyningen hurtigere og mere effektiv (bedre tilgængelighed, ingen glykolyse).
Mitokondrier deltager i apoptose (celledød) med cytochrom c . Derudover har de også en funktion af koncentration og opbevaring af calcium-, natrium- og kaliumioner, hvor de opbevares i form af uigennemsigtige granuler. Guld, jern og osmium findes også.
Resultaterne af en undersøgelse foretaget af INSERM-forskere, der blev offentliggjort i 2018, antyder, at mitokondrier kan nærme sig en temperatur på 50 ° C eller mindst 10 ° højere end kroppens temperatur, hvilket kan åbne lovende veje. At bekæmpe visse sygdomme. Imidlertid betragtes temperaturheterogeniteter inden i cellen normalt som umulige, idet tidligere undersøgelser antyder en temperaturforskel mellem cellen og mitokondrier på så lidt som en tusindedel af en grad. En kritisk læsning af INSERM-undersøgelsen antyder, at eksistensen af en temperaturforskel på 10 ° C over et par mikroner ville føre til urimeligt energiforbrug for cellen. Endelig kan disse kontroversielle resultater skyldes en fejlfortolkning af den fluorescerende molekylære probe, hvis graden af fluorescens afhænger af temperaturen, men også af bevægelsen.
Giftmål | Forgiftninger |
---|---|
Kompleks I | rotenon , barbiturater , kviksølvderivater |
Kompleks II | malonat ( malonsyre ), SDHI ( pesticid ) |
Kompleks III | antimycin , strobilurin ( pesticid ) |
Kompleks IV | nitrogenmonoxid , cyanid , kulilte |
Kompleks V (F0 / F1ATPase) | oligomycin , aurovertin |
ATP / ADP-veksler | atractylosid , bongkrekinsyre (i) |
Permeabilitet af den indre membran | dinitrophenol , valinomycin |
I landbruget er mitokondrier det foretrukne mål for pesticider, først rotenon, brugt og derefter forbudt, fordi det er forbundet med Parkinsons sygdom . I øjeblikket anvendes SDHI'er , succinatdehydrogenaseinhibitorer i vid udstrækning med det formål at eliminere forme. Nogle giftstoffer har ikke den rolle at forhindre de forskellige komplekser fra at fungere, det vil sige, at overførslen af elektroner respirationskæden udføres men disse proteiner, decouplants eller UCP'er vil omgå V komplekset. ( ATP-syntase ) ved skaber en kanal gennem den indre membran. Denne pore tillader protoner at passere fra det intermembrane rum mod matrixen i retning af deres gradient, hvilket resulterer i frigivelse af varme, men ingen produktion af ATP. Her kan nævnes eksemplet med dinitrophenol .
Mitokondrier, fra fosterstadiet, spiller en vigtig rolle (især for mellemliggende metabolisme, perinatal neurologisk udvikling, immunitet, bioenergetik, neurotransmittermetabolisme). Enhver mitokondrie dysfunktion (MD) kan derfor have skadelige virkninger, som især kan fremkalde neurologiske sygdomme (eller bidrage til dem) eller som kan forværre konsekvenserne og sygdommen ved andre anomalier ( f.eks. Autisme eller skizofreni ).
Derudover bidrager ophobning af mitokondrie-skader i løbet af livet til aldring og neurodegenerative sygdomme.
I 1857 , Kölliker beskrevet aspekter af mitokondrier i musklen . I 1890 , Altmann beskrevet en teknik til farvning mitochondrier som han kaldte bioblasts og postulerede deres metaboliske og genetiske autonomi . Men det var mikrobiologen og endokrinologen Carl Benda, der, idet han tog disse observationer af præparater farvet med krystalviolet , foreslog i 1898 at kalde disse strukturer for mitokondrier .
I 1937 udviklede en tysk videnskabsmand, Hans Adolf Krebs , en model af en metabolisk vej kendt som Krebs-cyklussen, der finder sted i eukaryoter i mitokondrier. I 1940 - 1943 isolerede Claude mitokondrierne i leverceller . I 1948 - 1950 viser Kennedy og Lehninger (en) , at Krebs-cyklussen, β-oxidationen og den oxidative fosforylering alle finder sted i mitokondrier. I 1978 , Peter Mitchell vandt Nobelprisen for sin chemiosmotic teori . I 1981 , Anderson og hans team opdagede den genetiske struktur i menneskets mitokondrie-DNA . Til sidst vandt Boyer og Walker også Nobelprisen for deres studier om strukturen og funktionen af ATP-syntase .
I 2016 vidste kun en eukaryot at have mistet alle sine mitokondrier: Monocercomonoides (en) sp. PA203.
Mikrotubuli-netværket tillader mitokondrier at bevæge sig hurtigt til, hvor cellen har brug for energi. I den skeletstribede muskelvævscelle arrangeres de nær det kontraktile materiale.
Mitokondrierne er imidlertid immobile i sædcellerne, fordi de er arrangeret omkring aksonemet (struktur, der udgør flagellen).
De findes også i kardiomyocytter, og når cellen er i mitose.
I 2020 offentliggjorde Alain Thierry, Inserm Research Director ved Montpellier Cancer Research Institute, i det videnskabelige tidsskrift FASEBW resultaterne af hans forskning vedrørende opdagelsen af ekstracellulær mitokondrier. I løbet af syv år analyserede han sammen med sit hold hundrede prøver af blodplasma, hvori de opdagede frie mitokondrier. Denne opdagelse gør det muligt at forestille sig nye terapeutiske veje vedrørende diagnoser og immunrespons i kroppen. En ny hypotese om kommunikation mellem celler overvejes også takket være denne opdagelse.