(gr. mitos : filament, et khondros : grain).
 Organite cytoplasmique de la cellule de 0,5 µm de large et de 1 à 7 µm de long,
 qui à partir du glucose synthétise l'adénosine triphosphate (ATP) utilisée
 comme source d'énergie dans les phénomènes d'oxydation.

 Les mitochondries sont les usines énergétiques de la cellule animale, où les
 produits de la dégradation enzymatique de nutriments comme le glucose sont
 convertis en énergie sous forme de molécules d'adénosine triphosphate ou ATP.
 Ce processus utilise de l'oxygène et est appelé respiration. Les plantes
 possèdent, en plus des mitochondries, des organites similaires appelés
 chloroplastes. Chaque chloroplaste contient un pigment vert, la chlorophylle,
 qui est utilisée pour convertir l'énergie lumineuse en ATP : ce procédé est
 appelé photosynthèse.

 Une mitochondrie comprend une membrane externe typique et une membrane interne
 beaucoup plus riche en protéines (80 %), dont la surface est augmentée par de
 nombreux replis, ou crêtes.  Le compartiment mitochondrial interne, ou
 matrice, renferme une grande variété d'enzymes, de ribosomes et une molécule
 circulaire d'ADN.

 Chaque mitochondrie contient deux à dix copies d'une petite molécule d'ADN
 circulaire (ADN mitochondrial), transmis uniquement par la mère.

 Le nombre de mitochondries dépend du type de cellule. Elles peuvent représenter
 vingt pour cent de certaines cellules, comme par exemple les cellules
 hépatiques, qui ont besoin de beaucoup d'énergie. Les mitochondries sont les
 organites les plus volumineux des cellules animales, après le noyau. Leur forme
 peut varier, mais la plupart sont des structures filamenteuses ou en forme de
 bâtonnets. Elles sont limitées par une double couche membranaire, les membranes
 interne et externe étant séparées par un espace rempli de liquide. Le diamètre
 des mitochondries peut aller de 0,5 à 1 micromètre et leur longueur peut
 atteindre 7 micromètres. La membrane interne forme des replis, les crêtes, qui
 sont orientés vers l'intérieur de la mitochondrie et la divisent en plusieurs
 compartiments. Les mitochondries peuvent changer assez facilement de forme.
 Elles peuvent augmenter ou diminuer de volume en réponse à différentes hormones
 et produits chimiques et pendant la fabrication de l'ATP (adénosine
 triphosphate). Leur gonflement ou contraction est lié aux mouvements de l'eau
 dans les cellules. Ce phénomène apparaît principalement au niveau des reins,
 qui filtrent chaque jour 180 litres d'eau.

 La membrane interne renferme des enzymes spécialisées, qui piègent l'énergie
 provenant de la dégradation des sucres. Outre cette fonction énergétique, les
 mitochondries ont également un rôle dans le contrôle de la concentration de
 l'eau, du calcium et d'autres particules chargées (ions) dans le cytoplasme.
 Les mitochondries utilisent l'oxygène pour libérer l'énergie chimique stockée
 dans les aliments, par un mécanisme appelé respiration cellulaire.

 Deux groupes de réactions biochimiques interviennent dans la respiration
 cellulaire : la voie du carbone, dans laquelle le sucre est dégradé en dioxyde
 de carbone et en hydrogène, puis la voie de l'hydrogène, pendant laquelle
 l'hydrogène est progressivement transféré sur l'oxygène, menant à la formation
 d'eau et à la libération d'énergie. Dans la voie de l'hydrogène, les électrons
 de l'hydrogène passent par une "chaîne de transport des électrons" constituée
 d'enzymes. Chaque fois qu'ils passent d'une enzyme à l'autre, les électrons
 libèrent une partie de l'énergie.  Cette énergie est stockée dans des molécules
 d'ATP (adénosine triphosphate).  38 molécules d'ATP (adénosine triphosphate)
 sont finalement formées pour chaque molécule de sucre dégradée.

 Une partie des molécules d'ADN et des ribosomes des mitochondries ressemblent à
 ceux des cellules procaryotes (anucléées). La quantité de cet ADN non nucléaire
 varie significativement d'un organisme à l'autre. L'ADN des mitochondries
 humaines est une molécule fermée circulaire, formée de 16 569 paires de
 nucléotides. Cet ADN représente moins de 1 % de la quantité totale d'ADN
 contenue dans une cellule humaine, mais chaque mitochondrie possède
 suffisamment d'ADN pour coder plusieurs des protéines clés de la membrane
 interne.  Le reste de l'ADN de la mitochondrie, soit environ 1500 gènes, est
 codé par l'ADN de la cellule lui-même !

 Les mitochondries peuvent se répliquer de façon autonome, par simple division
 de mitochondries préexistantes. Cette constatation a permis de supposer que les
 mitochondries sont issues d'une bactérie, qui aurait développé des liens
 étroits avec des cellules eucaryotes primitives, il y a 2,5 milliards d'années,
 puis aurait perdu sa capacité à vivre à l'extérieur de la cellule.
 Cette endosymbiose a évolué au point qu'une partie de l'ADN des mitochondries
 s'est retrouvée intégrée dans l'ADN nucléaire de la cellule, et que toutes les
 cellules des êtres vivants sur Terre en profitent aujourd'hui !
 Elle pourrait s'expliquer par l'accumulation constante (pour des raisons qui ne
 sont pas encore totalement élucidées) de l'oxygène dans l'atmosphère, poison
 très réactif auquel les bactéries semblent s'être adaptées très tôt : en
 abritant une telle bactérie devenue aérobie et donc capable de neutraliser
 l'oxygène en le transformant en eau, elles trouvaient là un avantage évolutif
 certain [05/2008].

 Les mitochondries conservent toutefois une partie de leur ADN sous la forme
 d'un plasmide circulaire (ADNmt) comportant 13 gènes de structure, codant
 essentiellement pour des morceaux de la chaîne de transport des électrons.
 Le reste du génome (environ 1500 gènes) est codé par l'ADN du noyau cellulaire.

 Les mitochondries humaines possèdent une autre caractéristique intéressante :
 contrairement à l'ADN nucléaire qui provient à parts égales des deux parents,
 toutes les mitochondries d'un individu proviennent de sa mère, jamais de son
 père.

 Les mitochondries ne sont pas seulement des fournisseurs d'énergie ou des
 recycleurs d'oxygène : elles sont également impliquées dans la synthèse des
 hormones stéroïdes à partir du cholestérol.
 Dans le testicule, les mitochondries fabriquent de la testostérone, dans
 l'ovaire de la progestérone, et dans la glande surrénale des glucocorticoïdes.

 Les scientifiques ont longtemps pensé qu'une anomalie des gènes mitochondriaux
 pourrait être à l'origine de maladies héréditaires, comme c'est le cas avec
 l'ADN nucléaire. Ceci a été prouvé en 1988 par Douglas Wallace de l'Emory
 University, qui a montré qu'une maladie congénitale rare de l'oeil, appelée
 maladie de Leber est provoquée par une mutation de l'ADN mitochondrial. Il est
 généralement admis que les altérations de l'ADN mitochondrial sont à l'origine
 de nombreuses maladies atteignant le cerveau, le système nerveux central et le
 système musculo-squelettique.
 Deux des poisons les plus connus, le curare et le cyanure, agissent en bloquant
 la chaîne respiratoire des mitochondries.
 La mitochondrie est également impliquée dans 3 % des cas de diabète lorsque son
 approvisionnement en métabolites en perturbé.
 Ce qui a permis de découvrir qu'elle joue aussi un rôle dans l'apoptose ainsi
 que dans la prolifération cellulaire, et donc le cancer [05/2008].

 L'ADN mitochondrial est constamment exposé aux radicaux libres produits par la
 synthèse de l'ATP, mais ne bénéficie pas des systèmes de répération
 perfectionnés qui équipent l'ADN du noyau cellulaire.
 De plus, les antioxydants qui pourraient ralentir ce processus d'usure ne
 parviennent pas jusqu'aux mitochondries (ils sont métabolisés dans l'estomac)
 ou n'arrivent pas à traverser ses parois.
 C'est pourquoi une molécule synthétique, la mitoquinone, a été mise au point :
 alliage d'une ubiquinone (un coenzyme mitochondrial) et d'un cation lipophile,
 la nature hydrophobe de cet antioxydant artificiel lui permet de franchir la
 membrane de la mitochondrie et de libérer sa charge positive au plus près des
 radicaux libres à neutraliser.  La mitoquinone serait ainsi 1000 fois plus
 efficace in vitro que son homologue, l'ubiquinone [05/2008].

 On sait que les mitochondries ont un métabolisme ralenti dans la maladie de
 Parkinson (affection neurologique dégénérative caractérisée par un déficit en
 dopamine).  L'exposition des patients à un rayonnement laser de 810 nm (une
 fréquence proche de l'infrarouge, dite LLLT) pendant deux heures a entraîné un
 réveil des mitochondries [09/2009].

 Trois genres d'organismes unicellulaires du microplancton marin (Warnowia,
 Erythropsidinium et Nematodinium) possèdent un "ocelloïde" : un oeil
 microscopique possédant cornée, iris, rétine et cristallin.
 Cet oeil a été produit avec des mitochrondries, arrangées pour former une
 cornée, ainsi que des plastides (organites végétaux riches en chlorophylle)
 organisés pour former une rétine.
 Ces organismes se servant de harpons pour capturer leurs proies, ce micro-oeil
 pourrait produire un gradient de messages chimiques pour indiquer au plancton
 la direction où lancer le harpon [08/2015].

 Si quasiment tous les eucaryotes respirent grâce à leurs mitochondries,
 certains en sont toutefois dépourvus : ce sont généralement des parasites, qui
 n'ont de ce fait pas besoin de respirer, mais on retrouve toujours quelques
 gènes de ces organites perdus au cours de leur évolution.
 Monocercomoides est un micro-organisme unicellulaire, cousin des trypanosomes,
 le premier à être totalement dépourvu de mitochondries, même à l'état de traces !
 Après les avoir perdues, il a emprunté à des bactéries les quelques gènes et
 fonctions associées nécessaires à sa survie [07/2016].

 Des chercheurs américains désignent CPS-6 comme le gène expliquant pourquoi les
 pères ne transmettent pas leurs mitochondries à leur progéniture, contrairement
 aux mères : ce gène paternel amorce un processus d'autodestruction dès les
 premiers stades du développement : sans son action, les ovocytes sont moins
 viables [08/2016].

 La température mesurée au sein des mitochondries est de 50 °C [03/2018] !

 Alors que l'on pensait jusqu'ici les mitochondries cantonnées à l'intérieur des
 cellules (ou fragmentées dans notre sang pour activer certains processus
 immunitaires comme l'inflammation), des chercheurs français en ont dénombré
 3,7 millions par millilitre dans notre sang, totalement fonctionnelles !
 Elles pourraient intervenir dans la communication et la réparation entre les
 tissus [03/2020].

 Des souris chez lesquelles le gène BDNF a été inactivé prennent facilement du
 poids et développent une résistance à l'insuline lorsqu'elles sont nourries
 avec un régime riche en graisses.
 A l'inverse, l'obésité réduit considérablement le gène BDNF dans les tissus
 musculaires squelettiques des souris.
 Ces désordres trouvent leur origine dans un dysfonctionnement des mitochondries,
 celles des souris sans BDNF étant incapables de transformer les nutriments en
 énergie, et s'accumulant alors dans les tissus des souris obèses, où elles
 impactent le métabolisme des lipides et la sensibilité à l'insuline.
 Une plante d'Amérique du Sud, la Godmania aesculifolia, imite le BDNF et permet
 de compenser le dysfonctionnement mitochondrial des souris [11/20211].


 Synonyme : chondriosome.