Mitochondrijos yra vienas iš svarbiausių bet kurios ląstelės komponentų. Jie taip pat vadinami chondriosomomis. Tai granuliuotos arba siūlinės organelės, kurios yra neatsiejama augalų ir gyvūnų citoplazmos dalis. Jie gamina ATP molekules, kurios yra būtinos daugeliui ląstelėje vykstančių procesų.
Kas yra mitochondrijos?
Mitochondrijos yra ląstelių energetinė bazė, jų veikla pagrįsta organinių junginių oksidacija ir energijos, išsiskiriančios skaidant ATP molekules, naudojimu. Biologai paprastai tai vadina energijos ląstelėms generavimo stotimi.
1850 m. mitochondrijos buvo identifikuotos kaip granulės raumenyse. Jų skaičius skyrėsi priklausomai nuo augimo sąlygų: daugiau kaupiasi tose ląstelėse, kuriose yra didelis deguonies trūkumas. Dažniausiai tai atsitinka fizinio krūvio metu. Tokiuose audiniuose labai trūksta energijos, kurią papildo mitochondrijos.
Termino ir vietos atsiradimas simbiogenezės teorijoje
1897 m. Bendas pirmą kartą įvedė „mitochondrijos“sąvoką, nurodydamas granuliuotą ir gijinę struktūrą ląstelių citoplazmoje. Pagal formą ir dydį jieyra įvairių: storis 0,6 mikronų, ilgis nuo 1 iki 11 mikronų. Retais atvejais mitochondrijos gali būti didelės ir šakotos.
Simbiogenezės teorija leidžia aiškiai suprasti, kas yra mitochondrijos ir kaip jos atsirado ląstelėse. Jame rašoma, kad chondriosoma atsirado pažeidžiant bakterijų ląsteles, prokariotus. Kadangi jie negalėjo savarankiškai naudoti deguonies energijai gaminti, tai trukdė jiems visapusiškai vystytis, o palikuonys galėjo netrukdomai vystytis. Evoliucijos eigoje ryšys tarp jų leido progenotams perduoti savo genus dabartiniams eukariotams. Dėl šios pažangos mitochondrijos nebėra savarankiški organizmai. Jų genofondas negali būti visiškai realizuotas, nes jį iš dalies blokuoja fermentai, esantys bet kurioje ląstelėje.
Kur jie gyvena?
Mitochondrijos yra susitelkusios tose citoplazmos vietose, kur reikia ATP. Pavyzdžiui, širdies raumeniniame audinyje jie yra šalia miofibrilių, o spermatozoiduose sudaro apsauginę užmaską aplink žnyplės ašį. Ten jie gamina daug energijos, kad „uodega“suktųsi. Taip spermatozoidai juda link kiaušinėlio.
Ląstelėse naujos mitochondrijos susidaro paprasčiausiai dalijantis ankstesnes organeles. Jo metu išsaugoma visa paveldima informacija.
Mitochondrijos: kaip jos atrodo
Mitochondrijos forma primena cilindrą. Jie dažnai randami eukariotuose, užimantys nuo 10 iki 21% ląstelių tūrio. Jų dydžiai irformos daugeliu atžvilgių skiriasi ir gali keistis priklausomai nuo sąlygų, tačiau plotis pastovus: 0,5-1 mikronas. Chondriosomų judesiai priklauso nuo ląstelių vietų, kuriose vyksta greitas energijos išeikvojimas. Judėkite per citoplazmą naudodami citoskeleto struktūras.
Pakeičiančios įvairaus dydžio mitochondrijas, dirbančios atskirai viena nuo kitos ir aprūpinančios energija tam tikras citoplazmos sritis, yra ilgos ir išsišakojusios mitochondrijos. Jie gali aprūpinti energija toli vienas nuo kito esančias ląstelių sritis. Toks bendras chondriosomų darbas stebimas ne tik vienaląsčiuose, bet ir daugialąsčiuose organizmuose. Sudėtingiausia chondriosomų struktūra susidaro žinduolių skeleto raumenyse, kur didžiausios išsišakojusios chondriosomos yra sujungtos viena su kita naudojant intermitochondrines jungtis (IMC).
Jie yra siauri tarpai tarp gretimų mitochondrijų membranų. Ši erdvė turi didelį elektronų tankį. MMK dažniau pasitaiko širdies raumens ląstelėse, kur jie jungiasi su veikiančiomis chondriosomomis.
Norėdami geriau suprasti problemą, turite trumpai apibūdinti mitochondrijų reikšmę, šių nuostabių organelių struktūrą ir funkcijas.
Kaip jie gaminami?
Norėdami suprasti, kas yra mitochondrijos, turite žinoti jų struktūrą. Šis neįprastas energijos š altinis yra rutulio formos, bet dažniau pailgas. Abi membranos yra arti viena kitos:
- išorinis (lygus);
- vidinis,kuris formuoja lapo (cristae) ir vamzdelio (vamzdelių) formos ataugas.
Jei neatsižvelgsite į mitochondrijų dydį ir formą, jų struktūra ir funkcija yra tokia pati. Chondriosomą riboja dvi 6 nm dydžio membranos. Išorinė mitochondrijų membrana primena indą, saugantį jas nuo hialoplazmos. Vidinę membraną nuo išorinės skiria 11–19 nm pločio pjūvis. Išskirtinis vidinės membranos bruožas yra jos gebėjimas išsikišti į mitochondrijas, įgaudamas suplokščių keterų pavidalą.
Vidinė mitochondrijų ertmė užpildyta smulkiagrūdės struktūros matrica, kurioje kartais randama siūlų ir granulių (15-20 nm). Matricos siūlai sukuria organelių DNR molekules, o mažos granulės – mitochondrijų ribosomas.
ATP sintezė pirmajame etape vyksta hialoplazmoje. Šiame etape vyksta pradinė substratų arba gliukozės oksidacija į piruvo rūgštį. Šios procedūros vyksta be deguonies – anaerobinė oksidacija. Kitas energijos gamybos etapas yra aerobinė ATP oksidacija ir skaidymas, šis procesas vyksta ląstelių mitochondrijose.
Ką veikia mitochondrijos?
Pagrindinės šios organelės funkcijos yra:
- energijos gamyba ląstelėms;
-
paveldimos informacijos saugojimas savo DNR pavidalu.
vyksta mitochondrijose
Savos dezoksiribonukleino rūgšties buvimas mitochondrijose dar kartą patvirtina simbiotinę šių medžiagų atsiradimo teoriją.organelės. Taip pat, be pagrindinio darbo, jie dalyvauja hormonų ir aminorūgščių sintezėje.
Mitochondrijų patologija
Mutacijos, atsirandančios mitochondrijų genome, sukelia slegiančių pasekmių. Žmogaus paveldimos informacijos nešėja yra DNR, kuri palikuonims perduodama iš tėvų, o mitochondrijų genomas perduodamas tik iš motinos. Šis faktas paaiškinamas labai paprastai: vaikai kartu su patelės kiaušinėliu gauna citoplazmą su joje esančiomis chondriomomis, jų nėra spermatozoiduose. Moterys, sergančios šiuo sutrikimu, gali perduoti mitochondrijų ligą savo palikuonims, tačiau sergantis vyras to negali.
Normaliomis sąlygomis chondriosomos turi tą pačią DNR kopiją – homoplazmiją. Mitochondrijų genome gali atsirasti mutacijų, dėl sveikų ir mutavusių ląstelių sambūvio, atsiranda heteroplazmija.
Šiuolaikinės medicinos dėka iki šiol buvo nustatyta daugiau nei 200 ligų, kurių priežastis buvo mitochondrijų DNR mutacija. Ne visais atvejais, tačiau mitochondrijų ligos gerai reaguoja į terapinį palaikymą ir gydymą.
Taigi mes išsiaiškinome klausimą, kas yra mitochondrijos. Kaip ir visos kitos organelės, jos labai svarbios ląstelei. Jie netiesiogiai dalyvauja visuose procesuose, kuriems reikia energijos.
