Mitokondrier er en av de viktigste komponentene i enhver celle. De kalles også kondrisomer. Dette er granulære eller filamentøse organeller som er en integrert del av cytoplasmaet til planter og dyr. De er produsentene av ATP-molekyler, som er så nødvendige for mange prosesser i cellen.
Hva er mitokondrier?
Mitokondrier er energibasen til cellene, deres aktivitet er basert på oksidasjon av organiske forbindelser og bruk av energi som frigjøres under nedbrytningen av ATP-molekyler. Biologer på enkelt språk kaller det en stasjon for å generere energi til celler.
I 1850 ble mitokondrier identifisert som granuler i muskler. Antallet deres varierte avhengig av vekstforholdene: de akkumuleres mer i de cellene der det er stor oksygenmangel. Dette skjer oftest under fysisk anstrengelse. I slike vev er det akutt mangel på energi, som etterfylles av mitokondrier.
Begrepets og stedets utseende i teorien om symbiogenese
I 1897 introduserte Bend først konseptet "mitokondrier" for å betegne den granulære og filamentøse strukturen i cytoplasmaet til celler. I form og størrelse deer forskjellige: tykkelsen er 0,6 mikron, lengden er fra 1 til 11 mikron. I sjeldne situasjoner kan mitokondrier være store og forgrenede.
Teorien om symbiogenese gir en klar idé om hva mitokondrier er og hvordan de dukket opp i celler. Det står at kondrisomet oppsto i prosessen med å bli skadet av bakterieceller, prokaryoter. Siden de ikke autonomt kunne bruke oksygen til å generere energi, forhindret dette deres fulle utvikling, og avkom kunne utvikle seg uhindret. I løpet av evolusjonen gjorde forbindelsen mellom dem det mulig for progenote å overføre genene sine til nå eukaryoter. Takket være denne fremgangen er mitokondrier ikke lenger uavhengige organismer. Genpoolen deres kan ikke realiseres fullt ut, siden den er delvis blokkert av enzymer som er i en hvilken som helst celle.
Hvor bor de?
Mitokondrier er konsentrert i de områdene av cytoplasmaet hvor det er behov for ATP. For eksempel, i hjertets muskelvev, er de lokalisert nær myofibrillene, og i sædceller danner de en beskyttende forkledning rundt aksen til tourniquet. Der produserer de mye energi for at «halen» skal snurre. Slik beveger sædcellene seg mot egget.
I celler dannes nye mitokondrier ved enkel deling av tidligere organeller. I løpet av den er all arvelig informasjon bevart.
Mitokondrier: hvordan de ser ut
Formen på mitokondriene ligner en sylinder. De finnes ofte i eukaryoter, og opptar fra 10 til 21% av cellevolumet. Deres størrelser ogformene er forskjellige på mange måter og kan endre seg avhengig av forholdene, men bredden er konstant: 0,5-1 mikron. Bevegelsene til kondrisomer avhenger av stedene i cellen hvor den raske energiforbruket finner sted. Beveg deg gjennom cytoplasmaet, bruk strukturene til cytoskjelettet for å bevege deg.
Erstatter mitokondrier av forskjellige størrelser, arbeider adskilt fra hverandre og leverer energi til visse områder av cytoplasmaet, er lange og forgrenede mitokondrier. De er i stand til å gi energi til områder av celler som er langt fra hverandre. Slikt fellesarbeid av kondrisomer observeres ikke bare i encellede organismer, men også i flercellede organismer. Den mest komplekse strukturen til kondrisomer forekommer i pattedyrskjelettmuskulatur, der de største forgrenede kondrisomene er forbundet med hverandre ved hjelp av intermitokondrielle junctions (IMCs).
De er smale hull mellom tilstøtende mitokondrielle membraner. Dette rommet har høy elektrontetthet. MMK er mer vanlig i hjertemuskelceller, hvor de binder seg sammen med arbeidende kondrisomer.
For bedre å forstå problemet, må du kort beskrive betydningen av mitokondrier, strukturen og funksjonene til disse fantastiske organellene.
Hvordan lages de?
For å forstå hva mitokondrier er, må du kjenne strukturen deres. Denne uvanlige energikilden er formet som en ball, men oftere langstrakt. De to membranene er tett sammen:
- ytre (glatt);
- internt,som danner utvekster av bladformet (cristae) og rørformet (tubuli) form.
Hvis du ikke tar hensyn til størrelsen og formen på mitokondrier, har de samme struktur og funksjon. Kondrisomet er avgrenset av to membraner, 6 nm store. Den ytre membranen til mitokondriene ligner en beholder som beskytter dem mot hyaloplasma. Den indre membranen er atskilt fra den ytre med en seksjon på 11–19 nm bred. Et særtrekk ved den indre membranen er dens evne til å stikke ut i mitokondriene og ta form av flate rygger.
Det indre hulrommet i mitokondriene er fylt med en matrise, som har en finkornet struktur, hvor det noen ganger finnes tråder og granuler (15-20 nm). Trådene i matrisen lager organell-DNA-molekyler, og små granuler lager mitokondrielle ribosomer.
ATP-syntese på det første stadiet finner sted i hyaloplasma. På dette stadiet er det en innledende oksidasjon av substrater eller glukose til pyrodruesyre. Disse prosedyrene foregår uten oksygen - anaerob oksidasjon. Det neste trinnet i energiproduksjonen er aerob oksidasjon og nedbrytning av ATP, denne prosessen skjer i mitokondriene til cellene.
Hva gjør mitokondrier?
Hovedfunksjonene til denne organellen er:
- energiproduksjon for celler;
-
lagring av arvelig informasjon i form av eget DNA.
skjer i mitokondrier
Tilstedeværelsen av sin egen deoksyribonukleinsyre i mitokondrier bekrefter nok en gang den symbiotiske teorien om utseendet til disseorganeller. I tillegg til hovedarbeidet er de også involvert i syntesen av hormoner og aminosyrer.
Mitokondriell patologi
Mutasjoner som forekommer i genomet til mitokondriene fører til deprimerende konsekvenser. Bæreren av menneskelig arvelig informasjon er DNA, som overføres til etterkommere fra foreldre, og mitokondrie-genomet overføres kun fra moren. Dette faktum er forklart veldig enkelt: barn mottar cytoplasma med kondrisomer innelukket i det sammen med et kvinnelig egg, de er fraværende i sædceller. Kvinner med denne lidelsen kan overføre en mitokondriell sykdom til deres avkom, men en syk mann kan ikke.
Under normale forhold har kondrisomer samme kopi av DNA - homoplasmi. Mutasjoner kan forekomme i mitokondrie-genomet, på grunn av sameksistens av friske og muterte celler, oppstår heteroplasmi.
Takket være moderne medisin har mer enn 200 sykdommer blitt identifisert til dags dato, årsaken til disse var en mitokondriell DNA-mutasjon. Ikke i alle tilfeller, men mitokondrielle sykdommer reagerer godt på terapeutisk vedlikehold og behandling.
Så vi fant ut spørsmålet om hva mitokondrier er. Som alle andre organeller er de svært viktige for cellen. De deltar indirekte i alle prosesser som krever energi.
