4 Ang pangunahing tungkulin ng mitochondria sa isang cell ay. Mga plastid at mitochondria ng isang cell ng halaman: istraktura, pag-andar, mga tampok na istruktura na may kaugnayan sa mga biological function

4 Ang pangunahing tungkulin ng mitochondria sa isang cell ay.  Mga plastid at mitochondria ng isang cell ng halaman: istraktura, pag-andar, mga tampok na istruktura na may kaugnayan sa mga biological function
4 Ang pangunahing tungkulin ng mitochondria sa isang cell ay. Mga plastid at mitochondria ng isang cell ng halaman: istraktura, pag-andar, mga tampok na istruktura na may kaugnayan sa mga biological function

Ang mitochondria ay mga microscopic membrane-bound organelles na nagbibigay ng enerhiya sa cell. Samakatuwid, ang mga ito ay tinatawag na mga istasyon ng enerhiya (baterya) ng mga cell.

Ang mitochondria ay wala sa mga selula ng mga simpleng organismo, bakterya, at entamoeba, na nabubuhay nang walang paggamit ng oxygen. Ang ilang berdeng algae, ang mga trypanosome ay naglalaman ng isang malaking mitochondrion, at ang mga selula ng kalamnan ng puso at utak ay may 100 hanggang 1000 ng mga organel na ito.

Mga tampok na istruktura

Ang mitochondria ay mga organel na may dalawang lamad; mayroon silang panlabas at panloob na mga lamad, isang intermembrane na espasyo sa pagitan ng mga ito, at isang matris.

Panlabas na lamad. Ito ay makinis, walang fold, at naghihiwalay sa mga panloob na nilalaman mula sa cytoplasm. Ang lapad nito ay 7 nm at naglalaman ng mga lipid at protina. Ang isang mahalagang papel ay ginampanan ng porin, isang protina na bumubuo ng mga channel sa panlabas na lamad. Nagbibigay sila ng ion at molecular exchange.

Intermembrane space. Ang laki ng intermembrane space ay halos 20 nm. Ang sangkap na pagpuno nito ay katulad ng komposisyon sa cytoplasm, maliban sa malalaking molekula na maaaring tumagos dito lamang sa pamamagitan ng aktibong transportasyon.

panloob na lamad. Ito ay binuo pangunahin mula sa protina, isang ikatlo lamang ang inilalaan sa mga sangkap ng lipid. Ang isang malaking bilang ng mga protina ay transport proteins, dahil ang panloob na lamad ay walang malayang madadaanan na mga pores. Ito ay bumubuo ng maraming mga outgrowth - cristae, na mukhang mga patag na tagaytay. Oksihenasyon mga organikong compound sa CO 2 sa mitochondria ay nangyayari sa mga lamad ng cristae. Ang prosesong ito ay umaasa sa oxygen at isinasagawa sa ilalim ng pagkilos ng ATP synthetase. Ang inilabas na enerhiya ay nakaimbak sa anyo ng mga molekulang ATP at ginagamit kung kinakailangan.

Matrixpanloob na kapaligiran Ang mitochondria ay may butil-butil, homogenous na istraktura. SA mikroskopyo ng elektron ang mga butil at mga sinulid ay makikita sa mga bola na malayang nakahiga sa pagitan ng cristae. Ang matrix ay naglalaman ng isang semi-autonomous protein synthesis system - DNA, lahat ng uri ng RNA, at ribosome ay matatagpuan dito. Ngunit gayon pa man, karamihan sa mga protina ay ibinibigay mula sa nucleus, kaya naman ang mitochondria ay tinatawag na semi-autonomous organelles.

Lokasyon ng cell at dibisyon

Hondriom ay isang pangkat ng mitochondria na puro sa isang cell. Ang mga ito ay matatagpuan nang iba sa cytoplasm, na nakasalalay sa pagdadalubhasa ng mga selula. Ang paglalagay sa cytoplasm ay nakasalalay din sa mga nakapalibot na organelles at mga inklusyon. Sa mga selula ng halaman ay sinasakop nila ang paligid, dahil ang mitochondria ay itinulak patungo sa lamad ng gitnang vacuole. Sa renal epithelial cells, ang lamad ay bumubuo ng mga protrusions, kung saan mayroong mitochondria.

Sa mga stem cell, kung saan ang enerhiya ay pantay na ginagamit ng lahat ng organelles, ang mitochondria ay ibinahagi nang magulo. Sa mga dalubhasang selula, ang mga ito ay pangunahing nakakonsentra sa mga lugar na may pinakamalaking pagkonsumo ng enerhiya. Halimbawa, sa mga striated na kalamnan ay matatagpuan sila malapit sa myofibrils. Sa spermatozoa, paikot-ikot nilang tinatakpan ang axis ng flagellum, dahil kailangan ng maraming enerhiya upang i-set ito sa paggalaw at ilipat ang tamud. Ang mga protozoan na gumagalaw gamit ang cilia ay naglalaman din ng malaking bilang ng mitochondria sa kanilang base.

Dibisyon. Ang mitochondria ay may kakayahang independiyenteng pagpaparami, na may sariling genome. Ang mga organelles ay nahahati sa pamamagitan ng constrictions o septa. Ang pagbuo ng bagong mitochondria sa iba't ibang mga cell ay naiiba sa dalas, halimbawa, sa tissue ng atay ay pinapalitan sila tuwing 10 araw.

Mga function sa cell

  1. Ang pangunahing pag-andar ng mitochondria ay ang pagbuo ng mga molekula ng ATP.
  2. Deposition ng calcium ions.
  3. Pakikilahok sa pagpapalitan ng tubig.
  4. Synthesis ng steroid hormone precursors.

Ang molecular biology ay ang agham na nag-aaral sa papel ng mitochondria sa metabolismo. Bina-convert din nila ang pyruvate sa acetyl-coenzyme A, beta-oxidation mga fatty acid.

Talahanayan: istraktura at pag-andar ng mitochondria (maikli)
Mga elemento ng istruktura Istruktura Mga pag-andar
Panlabas na lamad Makinis na shell, na gawa sa mga lipid at protinaPinaghihiwalay ang mga panloob na nilalaman mula sa cytoplasm
Intermembrane space Mayroong mga hydrogen ions, protina, micromoleculesLumilikha ng proton gradient
panloob na lamad Bumubuo ng mga protrusions - cristae, naglalaman ng mga sistema ng transportasyon ng protinaPaglipat ng macromolecules, pagpapanatili ng proton gradient
Matrix Lokasyon ng Krebs cycle enzymes, DNA, RNA, ribosomesAerobic oxidation na may pagpapakawala ng enerhiya, ang conversion ng pyruvate sa acetyl coenzyme A.
Mga ribosom Pinagsamang dalawang subunitSynthesis ng protina

Pagkakatulad sa pagitan ng mitochondria at chloroplast


Ang mga karaniwang katangian ng mitochondria at chloroplast ay pangunahin dahil sa pagkakaroon ng dobleng lamad.

Kasama rin sa mga palatandaan ng pagkakatulad ang kakayahang mag-independiyenteng mag-synthesize ng protina. Ang mga organel na ito ay may sariling DNA, RNA, at ribosome.

Parehong mitochondria at chloroplasts ay maaaring hatiin sa pamamagitan ng constriction.

Ang mga ito ay nagkakaisa rin sa pamamagitan ng kakayahang makagawa ng enerhiya; ang mitochondria ay mas dalubhasa sa pagpapaandar na ito, ngunit ang mga chloroplast ay gumagawa din ng mga molekula ng ATP sa panahon ng mga prosesong photosynthetic. Kaya, ang mga selula ng halaman ay may mas kaunting mitochondria kaysa sa mga selula ng hayop, dahil ang mga chloroplast ay bahagyang gumaganap ng mga function para sa kanila.

Ilarawan natin nang maikli ang pagkakatulad at pagkakaiba:

  • Ang mga ito ay double-membrane organelles;
  • ang panloob na lamad ay bumubuo ng mga protrusions: ang cristae ay katangian ng mitochondria, at ang thillacoids ay katangian ng mga chloroplast;
  • may sariling genome;
  • may kakayahang mag-synthesize ng mga protina at enerhiya.

Ang mga organel na ito ay naiiba sa kanilang mga pag-andar: ang mitochondria ay inilaan para sa synthesis ng enerhiya, ang cellular respiration ay nangyayari dito, ang mga chloroplast ay kinakailangan ng mga cell ng halaman para sa photosynthesis.

Ang mga espesyal na istruktura - mitochondria - ay may mahalagang papel sa buhay ng bawat cell. Ang istraktura ng mitochondria ay nagpapahintulot sa organelle na gumana sa isang semi-autonomous mode.

Pangkalahatang katangian

Ang mitochondria ay natuklasan noong 1850. Gayunpaman, naging posible na maunawaan ang istraktura at functional na layunin ng mitochondria noong 1948 lamang.

Dahil sa kanilang medyo malaking sukat, ang mga organel ay malinaw na nakikita sa ilaw na mikroskopyo. Pinakamataas na haba- 10 microns, diameter ay hindi hihigit sa 1 micron.

Ang mitochondria ay naroroon sa lahat ng eukaryotic cells. Ang mga ito ay double-membrane organelles, kadalasang hugis-bean. Ang mitochondria ay matatagpuan din sa spherical, filamentous, at spiral na mga hugis.

Ang bilang ng mitochondria ay maaaring mag-iba nang malaki. Halimbawa, mayroong halos isang libo sa mga ito sa mga selula ng atay, at 300 libo sa mga oocytes. Ang mga selula ng halaman ay naglalaman ng mas kaunting mitochondria kaysa sa mga selula ng hayop.

TOP 4 na artikulona nagbabasa kasama nito

kanin. 1. Ang lokasyon ng mitochondria sa cell.

Ang mitochondria ay plastik. Nagbabago sila ng hugis at lumipat sa mga aktibong sentro ng cell. Kadalasan, mayroong mas maraming mitochondria sa mga selula at bahagi ng cytoplasm kung saan mas mataas ang pangangailangan para sa ATP.

Istruktura

Ang bawat mitochondrion ay pinaghihiwalay mula sa cytoplasm ng dalawang lamad. Ang panlabas na lamad ay makinis. Ang istraktura ng panloob na lamad ay mas kumplikado. Ito ay bumubuo ng maraming fold - cristae, na nagpapataas ng functional surface. Sa pagitan ng dalawang lamad ay may puwang na 10-20 nm na puno ng mga enzyme. Sa loob ng organelle mayroong isang matrix - isang sangkap na tulad ng gel.

kanin. 2. Panloob na istraktura ng mitochondria.

Ang talahanayan na "Istruktura at pag-andar ng mitochondria" ay naglalarawan nang detalyado sa mga bahagi ng organelle.

Tambalan

Paglalarawan

Mga pag-andar

Panlabas na lamad

Binubuo ng mga lipid. Naglalaman ng malaking halaga ng porin protein, na bumubuo ng hydrophilic tubules. Ang buong panlabas na lamad ay natatakpan ng mga pores kung saan ang mga molekula ng mga sangkap ay pumapasok sa mitochondria. Naglalaman din ng mga enzyme na kasangkot sa synthesis ng lipid

Pinoprotektahan ang organelle, nagtataguyod ng transportasyon ng mga sangkap

Ang mga ito ay matatagpuan patayo sa mitochondrial axis. Maaaring mukhang mga plato o tubo ang mga ito. Ang bilang ng cristae ay nag-iiba depende sa uri ng cell. Mayroong tatlong beses na mas marami ang mga ito sa mga selula ng puso kaysa sa mga selula ng atay. Naglalaman ng mga phospholipid at protina ng tatlong uri:

Catalyzing - lumahok sa mga proseso ng oxidative;

Enzymatic - lumahok sa pagbuo ng ATP;

Transport - transportasyon ng mga molekula mula sa matrix palabas at pabalik

Isinasagawa ang ikalawang yugto ng paghinga gamit ang respiratory chain. Nangyayari ang hydrogen oxidation, na gumagawa ng 36 na molekula ng ATP at tubig

Binubuo ng pinaghalong enzymes, fatty acids, proteins, RNA, mitochondrial ribosomes. Dito matatagpuan ang sariling DNA ng mitochondria.

Isinasagawa ang unang yugto ng paghinga - ang siklo ng Krebs, bilang isang resulta kung saan nabuo ang 2 molekula ng ATP

Pangunahing pag-andar mitochondria - pagbuo ng enerhiya ng cell sa anyo ng mga molekula ng ATP dahil sa reaksyon ng oxidative phosphorylation - cellular respiration.

Bilang karagdagan sa mitochondria, ang mga cell ng halaman ay naglalaman ng karagdagang mga semi-autonomous organelles - plastids.
Depende sa functional na layunin, tatlong uri ng plastids ay nakikilala:

  • mga chromoplast - maipon at mag-imbak ng mga pigment (carotenes) iba't ibang shades, nagbibigay kulay sa mga bulaklak ng halaman;
  • mga leucoplast - stock up sustansya, halimbawa, almirol, sa anyo ng mga butil at butil;
  • mga chloroplast - ang pinakamahalagang organelles na naglalaman ng berdeng pigment (chlorophyll), na nagbibigay kulay ng mga halaman, at nagsasagawa ng photosynthesis.

kanin. 3. Mga plastid.

Ano ang natutunan natin?

Sinuri namin ang mga tampok na istruktura ng mitochondria - mga double-membrane organelles na nagsasagawa ng cellular respiration. Ang panlabas na lamad ay binubuo ng mga protina at lipid at nagdadala ng mga sangkap. Ang panloob na lamad ay bumubuo ng mga fold - cristae, kung saan nangyayari ang hydrogen oxidation. Ang cristae ay napapalibutan ng isang matrix - isang gel-like substance kung saan nagaganap ang ilan sa mga reaksyon ng cellular respiration. Ang matrix ay naglalaman ng mitochondrial DNA at RNA.

Pagsubok sa paksa

Pagsusuri ng ulat

Average na rating: 4.4. Kabuuang mga rating na natanggap: 82.

Istraktura at pag-andar ng nucleus ng selula ng halaman.

Core- isang mahalagang bahagi ng isang eukaryotic cell. Ito ay isang lugar para sa imbakan at pagpaparami namamana na impormasyon. Ang nucleus ay nagsisilbi rin bilang control center para sa metabolismo at halos lahat ng prosesong nagaganap sa cell. Kadalasan, ang mga cell ay mayroon lamang isang nucleus, bihirang dalawa o higit pa. Ang hugis nito ay kadalasang spherical o ellipsoidal. Sa mga bata, lalo na ang meristematic, ang mga selula ay sumasakop sa isang sentral na posisyon, ngunit sa paglaon ay kadalasang lumilipat ito sa lamad, itinutulak sa tabi ng lumalaking vacuole. Sa labas, ang nucleus ay natatakpan ng isang dobleng lamad - isang nukleyar na lamad, na natatakpan ng mga pores (ang mga nuclear pores ay mga dynamic na pormasyon, maaari silang magbukas at magsara; sa ganitong paraan ang palitan sa pagitan ng nucleus at cytoplasm ay maaaring makontrol) sa mga gilid kung saan ang panlabas na lamad ay dumadaan sa panloob. Ang panlabas na nuclear membrane ay kumokonekta sa mga channel ng lamad ng ER. Ang mga ribosome ay matatagpuan dito. Ang panloob na lamad ay maaaring magkaroon ng invaginations.

Ang mga panloob na nilalaman ng nucleus ay karyoplasm na may chromatin, nucleoli, at ribosome na nakalubog dito. Ang Karyoplasm (nucleoplasm) ay isang mala-jelly na solusyon na pumupuno sa espasyo sa pagitan ng mga istrukturang nuklear (chromatin at nucleoli). Naglalaman ito ng mga ions, nucleotides, enzymes.

Ang Chromatin ay isang despiralized na anyo ng pagkakaroon ng chromosome. Sa isang despiralized na estado, ang chromatin ay matatagpuan sa nucleus ng isang hindi naghating cell. Ang Chromatin at chromosome ay nagpapalitan sa isa't isa. Sa mga tuntunin ng organisasyong kemikal, ang parehong chromatin at chromosome ay hindi magkaiba. Batayan sa kemikal bumubuo ng deoxyribonucleoprotein - isang complex ng DNA na may mga protina. Sa tulong ng mga protina, ang multi-level na packaging ng mga molekula ng DNA ay nangyayari, habang ang chromatin ay nakakakuha ng isang compact na hugis.

Ang nucleolus, kadalasang spherical sa hugis (isa o higit pa), ay hindi napapalibutan ng isang lamad, naglalaman ng fibrillar protein thread at RNA. Ang nucleoli ay hindi mga permanenteng pormasyon; nawawala ang mga ito sa simula ng paghahati ng cell at naibalik pagkatapos makumpleto. Ang nucleoli ay naroroon lamang sa mga hindi naghahati na mga selula. Sa nucleoli, ang mga ribosom ay nabuo at ang mga nuklear na protina ay synthesize. Ang nucleoli mismo ay nabuo sa mga lugar ng pangalawang chromosome constrictions (nucleolar organizers).

Ang nucleus ay isang mahalagang bahagi ng isang eukaryotic cell. Ang diameter ng core ay mula 5 hanggang 20 microns. Ang pangunahing pag-andar ng kernel ay imbakan genetic na materyal sa anyo ng DNA at ilipat ito sa mga anak na selula sa panahon ng paghahati ng cell. Bilang karagdagan, kinokontrol ng nucleus ang synthesis ng protina at kinokontrol ang lahat ng proseso ng buhay ng cell. (sa isang cell ng halaman ang nucleus ay inilarawan ni R. Brown noong 1831, sa isang selula ng hayop ni T. Schwann noong 1838).

Komposisyon ng kemikal Ang nucleus ay pangunahing kinakatawan ng mga nucleic acid at protina.

Istraktura at pag-andar ng mitochondria.

Ang mitochondria o chondriosome ay ang mga istasyon ng "kapangyarihan" ng cell; Sa mitochondria, ang enerhiya ng paghinga ay naipon sa adenosine triphosphate (ATP). Ang enerhiya na nakaimbak sa ATP ay nagsisilbing pangunahing pinagmumulan ng mga aktibidad sa pisyolohikal ng selula. Ang mitochondria ay karaniwang may pinahabang hugis na baras na may haba na 4-7 µm at diameter na 0.5-2 µm. Ang bilang ng mitochondria sa isang cell ay maaaring mag-iba mula 500 hanggang 1000 at depende sa papel ng organ na ito sa mga proseso ng metabolismo ng enerhiya.

Ang kemikal na komposisyon ng mitochondria ay medyo nag-iiba. Ang mga ito ay pangunahing mga organel ng protina-lipid. Ang nilalaman ng protina sa kanila ay 60-65%, na may mga istruktura at enzymatic na protina na nakapaloob sa humigit-kumulang pantay na sukat, pati na rin ang tungkol sa 30% na mga lipid. Napakahalaga na naglalaman ang mitochondria mga nucleic acid: RNA - 1% at DNA -0.5%. Ang mitochondria ay naglalaman ng hindi lamang DNA, kundi pati na rin ang buong sistema ng synthesis ng protina, kabilang ang mga ribosom.

Ang mitochondria ay napapalibutan ng dobleng lamad. Ang kapal ng mga lamad ay 6-10 nm. Ang mga lamad ng mitochondria ay 70% na protina. Ang mga phospholipid ng lamad ay kinakatawan ng phosphatidtylcholine, phosphatidylethanolamine, pati na rin ang mga tiyak na phospholipid, halimbawa, cardiolipin. Ang mga mitochondrial membrane ay hindi nagpapahintulot sa H+ na dumaan at nagsisilbing hadlang sa kanilang transportasyon.

Sa pagitan ng mga lamad ay ang puwang ng permitochondrial na puno ng likido. Ang panloob na espasyo ng mitochondria ay puno ng isang matrix sa anyo ng isang gelatinous semi-liquid mass. Ang mga enzyme ng Krebs cycle ay puro sa matrix. Ang panloob na lamad ay nagbibigay ng mga outgrowth - cristae sa anyo ng mga plato at tubo, naghihiwalay sila panloob na espasyo mitochondria sa magkahiwalay na mga compartment. Ang respiratory chain (electron transport chain) ay naisalokal sa panloob na lamad.

Ang lahat ng uri ng eukaryotic cells ay may mitochondria (Larawan 1). Mukha silang bilog na katawan o pamalo, mas madalas - mga thread. Ang kanilang mga sukat ay mula 1 hanggang 7 microns. Ang bilang ng mitochondria sa isang cell ay mula sa ilang daan hanggang sampu-sampung libo (sa malaking protozoa).

kanin. 1. Mitokondria. Sa tuktok - mitochondria (?) sa urinary tract tubules na nakikita sa ilalim ng isang light microscope. Sa ibaba - tatlong-dimensionalmodelo ng organisasyong mitochondrial: 1 - cristae; 2 - panlabaslamad; 3 - panloob na lamad; 4 - matris

Ang mitochondrion ay nabuo sa pamamagitan ng dalawang lamad -panlabas At panloob , sa pagitan ng kung saan matatagpuanespasyo ng intermembrane . Ang panloob na lamad ay bumubuo ng maraming invaginations - cristae, na alinman sa mga plato o tubo. Ang organisasyong ito ay nagbibigay ng isang malaking lugar ng panloob na lamad. Naglalaman ito ng mga enzyme na nagsisiguro sa conversion ng enerhiya na nakapaloob sa organikong bagay ah (carbohydrates, lipids), sa enerhiya ng ATP, kinakailangan para sa buhay ng cell. Samakatuwid, ang tungkulin ng mitochondria ay lumahok saenerhiya mga proseso ng cellular. Iyon ang dahilan kung bakit ang isang malaking bilang ng mitochondria ay likas, halimbawa, sa mga selula ng kalamnan na gumaganap ng maraming trabaho.

Mga plastid. Sa mga selula ng halaman, ang mga espesyal na organelle ay matatagpuan - mga plastid, na kadalasang hugis ng suliran o bilog na hugis, minsan mas kumplikado. May tatlong uri ng plastids - chloroplasts (Fig. 2), chromoplasts at leucoplasts.

Mga chloroplast magkaiba berde, na sanhi ng pigment - chlorophyll, pagbibigay ng proseso potosintesis, ibig sabihin, ang synthesis ng mga organikong sangkap mula sa tubig (H 2 O) at carbon dioxide(CO 2) gamit ang enerhiya sikat ng araw. Ang mga chloroplast ay matatagpuan higit sa lahat sa mga selula ng dahon (sa mas matataas na halaman). Ang mga ito ay nabuo sa pamamagitan ng dalawang lamad na matatagpuan parallel sa bawat isa, na nakapalibot sa mga nilalaman ng chloroplasts - stroma. Ang panloob na lamad ay bumubuo ng maraming mga flat sac - thylakoids, na nakasalansan (tulad ng isang stack ng mga barya) - butil - at humiga sa stroma. Ito ay thylakoids na naglalaman ng chlorophyll.

Mga Chromoplast matukoy ang dilaw, kahel at pula na kulay ng maraming bulaklak at prutas, sa mga selula kung saan naroroon ang mga ito malalaking dami. Ang mga pangunahing pigment sa kanilang komposisyon ay karoten. Functional na layunin Ang mga Chromoplast ay binubuo ng pang-akit ng kulay ng mga hayop na nagsisiguro ng polinasyon ng mga bulaklak at pagpapakalat ng mga buto.

kanin. 2. Mga plastid: A- mga chloroplast sa mga selula ng dahon ng Elodea, nakikita sa isang light mikroskopyo;b - scheme panloob na istraktura chloroplastna may grana, na mga salansan ng mga flat sac,matatagpuan patayo sa ibabaw ng chloroplast;V - higit pa detalyadong diagram, na nagpapakita ng anastomosingmga tubo na nagkokonekta sa mga indibidwal na gran chamber

Mga leukoplast- ang mga ito ay walang kulay na mga plastid na nakapaloob sa mga selula ng mga underground na bahagi ng mga halaman (halimbawa, sa mga tubers ng patatas), mga buto at ang core ng mga tangkay. Sa mga leucoplast, ang almirol ay pangunahing nabuo mula sa glucose at naipon sa mga organo ng imbakan ng mga halaman.

Ang mga plastid ng isang uri ay maaaring magbago sa isa pa. Halimbawa, kapag pagbabago ng taglagas Ang mga chloroplast na may kulay ng dahon ay nagiging chromoplast.

Ang mitochondria ay isa sa pinakamahalagang sangkap ng anumang cell. Tinatawag din silang mga chondriosome. Ang mga ito ay butil-butil o parang thread na mga organel na bahagi ng cytoplasm ng mga halaman at hayop. Sila ang mga gumagawa ng mga molekula ng ATP, na lubhang kailangan para sa maraming proseso sa selula.

Ano ang mitochondria?

Ang mitochondria ay ang base ng enerhiya ng mga selula; Mga biologist sa sa simpleng wika ito ay tinatawag na istasyon ng paggawa ng enerhiya para sa mga selula.

Noong 1850, ang mitochondria ay nakilala bilang mga butil sa mga kalamnan. Nag-iiba ang kanilang bilang depende sa mga kondisyon ng paglaki: mas marami silang naiipon sa mga selulang iyon kung saan mayroong mataas na kakulangan sa oxygen. Madalas itong nangyayari kapag pisikal na aktibidad. Sa gayong mga tisyu, lumilitaw ang isang matinding kakulangan ng enerhiya, na pinupunan ng mitochondria.

Hitsura ng termino at lugar sa teorya ng symbiogenesis

Noong 1897, unang ipinakilala ni Bend ang konsepto ng "mitochondrion" upang italaga ang isang butil-butil at filamentous na istraktura kung saan nag-iiba ang mga ito sa hugis at sukat: ang kapal ay 0.6 µm, haba - mula 1 hanggang 11 µm. Sa mga bihirang sitwasyon, maaaring ang mitochondria malaking sukat at isang branched node.

Ang teorya ng symbiogenesis ay nagbibigay ng isang malinaw na ideya kung ano ang mitochondria at kung paano sila lumitaw sa mga cell. Sinasabi nito na ang chondriosome ay lumitaw sa proseso ng pinsala sa mga bacterial cell, prokaryotes. Dahil hindi nila maaaring magamit nang awtonomiya ang oxygen upang makabuo ng enerhiya, napigilan sila nito na ganap na umunlad, habang ang mga progenote ay maaaring bumuo ng walang harang. Sa panahon ng ebolusyon, ang koneksyon sa pagitan nila ay naging posible para sa mga progenotes na ilipat ang kanilang mga gene sa mga eukaryote. Salamat sa pag-unlad na ito, ang mitochondria ay hindi na mga independiyenteng organismo. Ang kanilang gene pool ay hindi ganap na maisasakatuparan, dahil ito ay bahagyang hinarangan ng mga enzyme na naroroon sa anumang cell.

Saan sila nakatira?

Ang mitochondria ay puro sa mga lugar ng cytoplasm kung saan lumilitaw ang pangangailangan para sa ATP. Halimbawa, sa kalamnan tissue ng puso sila ay matatagpuan malapit sa myofibrils, at sa spermatozoa sila ay bumubuo ng isang proteksiyon pagbabalatkayo sa paligid ng axis ng kurdon. Doon ay bumubuo sila ng maraming enerhiya upang paikutin ang "buntot". Ito ay kung paano gumagalaw ang tamud patungo sa itlog.

Sa mga cell, ang bagong mitochondria ay nabuo sa pamamagitan ng simpleng paghahati ng mga nakaraang organelles. Sa panahon nito, ang lahat ng namamana na impormasyon ay napanatili.

Mitochondria: kung ano ang hitsura nila

Ang hugis ng mitochondria ay kahawig ng isang silindro. Madalas silang matatagpuan sa mga eukaryote, na sumasakop mula 10 hanggang 21% ng dami ng cell. Ang kanilang mga sukat at hugis ay lubhang nag-iiba at maaaring magbago depende sa mga kondisyon, ngunit ang lapad ay pare-pareho: 0.5-1 microns. Ang mga paggalaw ng chondriosome ay nakasalalay sa mga lugar sa cell kung saan ang enerhiya ay mabilis na nasayang. Gumagalaw sila sa cytoplasm gamit ang mga istruktura ng cytoskeletal para sa paggalaw.

Ang isang kapalit para sa mitochondria na may iba't ibang laki, na gumagana nang hiwalay sa isa't isa at nagbibigay ng enerhiya sa ilang mga zone ng cytoplasm, ay mahaba at branched mitochondria. Nagagawa nilang magbigay ng enerhiya sa mga lugar ng mga cell na matatagpuan malayo sa isa't isa. Katulad pakikipagtulungan Ang mga Chondriosome ay sinusunod hindi lamang sa mga unicellular na organismo, kundi pati na rin sa mga multicellular. Ang pinaka kumplikadong istraktura Ang mga chondriosome ay matatagpuan sa mga skeletal na kalamnan ng mga mammal, kung saan ang pinakamalaking branched chondriosome ay dumadaong sa isa't isa gamit ang intermitochondrial junctions (IMCs).

Ang mga ito ay makitid na puwang sa pagitan ng mga katabing mitochondrial membrane. Ang puwang na ito ay may mataas na density ng elektron. Ang mga MMK ay mas karaniwan sa mga cell kung saan sila ay nagbubuklod sa mga gumaganang chondriosome.

Upang mas maunawaan ang isyu, kailangan mong maikli na ilarawan ang kahalagahan ng mitochondria, ang istraktura at pag-andar ng mga kamangha-manghang organel na ito.

Paano sila binuo?

Upang maunawaan kung ano ang mitochondria, kailangan mong malaman ang kanilang istraktura. Ang hindi pangkaraniwang pinagmumulan ng enerhiya ay spherical sa hugis, ngunit madalas na pahaba. Ang dalawang lamad ay matatagpuan malapit sa isa't isa:

  • panlabas (makinis);
  • panloob, na bumubuo ng hugis-dahon (cristae) at tubular (tubules) outgrowths.

Bukod sa laki at hugis ng mitochondria, ang kanilang istraktura at mga pag-andar ay pareho. Ang chondriosome ay nililimitahan ng dalawang lamad na may sukat na 6 nm. Ang panlabas na lamad ng mitochondria ay kahawig ng isang lalagyan na nagpoprotekta sa kanila mula sa hyaloplasm. Ang panloob na lamad ay pinaghihiwalay mula sa panlabas na lamad ng isang rehiyon na 11-19 nm ang lapad. Ang isang natatanging tampok ng panloob na lamad ay ang kakayahang lumabas sa mitochondria, na kumukuha ng anyo ng mga patag na tagaytay.

Ang panloob na lukab ng mitochondrion ay puno ng isang matrix, na may pinong butil na istraktura, kung saan minsan ay matatagpuan ang mga thread at butil (15-20 nm). Ang mga matrix thread ay lumilikha ng mga organel, at mga butil maliliit na sukat- ribosome, mitochondria.

Sa unang yugto ito ay nagaganap sa hyaloplasm. Sa yugtong ito, ang paunang oksihenasyon ng mga substrate o glucose ay nangyayari sa Ang mga pamamaraang ito ay nagaganap nang walang oxygen - anaerobic oxidation. Susunod na yugto Ang pagbuo ng enerhiya ay binubuo ng aerobic oxidation at pagkasira ng ATP, prosesong ito nangyayari sa mitochondria ng mga selula.

Ano ang ginagawa ng mitochondria?

Ang mga pangunahing pag-andar ng organelle na ito ay:


Ang pagkakaroon ng sarili nitong deoxyribonucleic acid sa mitochondria ay muling nagpapatunay sa symbiotic theory ng paglitaw ng mga organel na ito. Gayundin, bilang karagdagan sa kanilang pangunahing gawain, sila ay kasangkot sa synthesis ng mga hormone at amino acid.

Patolohiya ng mitochondrial

Ang mga mutasyon na nagaganap sa mitochondrial genome ay humahantong sa nakapanlulumong mga kahihinatnan. Ang tagapagdala ng tao ay DNA, na ipinapasa sa mga supling mula sa mga magulang, habang ang mitochondrial genome ay ipinapasa lamang mula sa ina. Ang katotohanang ito ay ipinaliwanag nang napakasimple: ang mga bata ay tumatanggap ng cytoplasm na may mga chondriosome na nakapaloob dito kasama ang babaeng itlog; Ang mga babaeng may ganitong karamdaman ay maaaring magpasa ng mitochondrial disease sa kanilang mga supling, ngunit ang isang maysakit na lalaki ay hindi.

Sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang mga chondriosome ay may parehong kopya ng DNA - homoplasmy. Maaaring mangyari ang mga mutasyon sa mitochondrial genome, at ang heteroplasmy ay nangyayari dahil sa magkakasamang buhay ng malusog at mutated na mga selula.

Salamat sa modernong gamot, higit sa 200 mga sakit ang natukoy ngayon, ang sanhi nito ay isang mutation sa mitochondrial DNA. Hindi sa lahat ng kaso, ngunit therapeutic maintenance at paggamot mga sakit sa mitochondrial ipahiram ng mabuti ang kanilang sarili.

Kaya naisip namin ang tanong kung ano ang mitochondria. Tulad ng lahat ng iba pang organelles, ang mga ito ay napakahalaga para sa cell. Sila ay hindi direktang nakikibahagi sa lahat ng mga proseso na nangangailangan ng enerhiya.