Мир науки

Рефераты и конспекты лекций по географии, физике, химии, истории, биологии. Универсальная подготовка к ЕГЭ, ГИА, ЗНО и ДПА!

Загрузка...

   Митохондрии (от греч. Mitos - нить и chondron - зерно) относятся к енергопродукцийнои системы клетки и к мембранного типа органелл. Выявлено, что ферменты цикла Кребса и дыхательной цепи окислительного фосфорилирования

локализуются в митохондриях. Митохондрии присутствуют во всех эукариотических клетках, за исключением отдельных видов амеб и зрелых эритроцитов животных. Гомологами митохондрий у прокариот является мезосомы (от греч. Mesos - средний и soma - тело) - складчатые выпячивания клеточной мембраны.

   Строение митохондрий. Различают удлиненные (овальные или цилиндрические), иногда разветвленные митохондрии длиной 3-7 мкм и толщиной 0,2-1 мкм и круглые (шарообразные) диаметром 0,2-1 мкм.

 

   Электронномикроскопически обнаружено, что митохондрия сверху окружена гладкой мембраной, под ней находится складчатая, которая образует кристи (гребни), содержание митохондрии носит название матрикса (рис. 2.23). На нефиксированных электронно препаратах с обеих сторон крист обнаружены мелкие грибовидные тельца, головки которых имеют около 9 нм в диаметре, а ножки 3-4 нм толщиной. Эти тельца названы оксисомамы, содержат ферменты, участвующие в окислительном фосфорилировании, т.е. в присоединении фосфатных остатков в аденозиндифосфата (АДФ) с образованием АТФ (аденозинтрифосфосфату или аденозинтрифосфорной кислоты).

 

   Функции митохондрий. Митохондрии участвуют в энергетических процессах клетки, они содержат ферменты, связанные с образованием энергии и клеточным дыханием. Иными словами, митохондрия является своеобразной биохимической Минифабрика, которая трансформирует (преобразовывает, а не производит) энергию органических соединений (например, жирных кислот) на прикладное энергию, биологически помещенную в АТФ (" миниакумулятор ").

   Митохондрии постоянно движутся, совершая вращательные движения, благодаря которым они перемещаются, приближаясь к структурам, используют много энергии. Эта энергия должна быть биологически прикладного, то есть такой, которую легко можно использовать для нужд клетки, лучшей является химическая энергия аккумулированная в АТФ. В отдельных клетках движение митохондрий ограничен только определенным пространством, например, в волокнах поперечнопосмугованих мышц между миофибриллами.

 

   В митохондриях энергетический процесс начинается в матриксе, где происходит расщепление пирувата в цикле трикарбоновых кислот. Во время этого процесса освобождаются атомы водорода. Транспорт атомов водорода осуществляется по цепи НАДН à ФАДН2 à КоQН2, в котором выделяется его кинетическая энергия в виде теплоты. Далее атом водорода диссоциирует на протон и электрон), которые акцептуются коферментом никотинамид (НАД). Поэтому электроны водорода передаются по цепи дыхательных ферментов - флавопротеидов и цитохромов, высвобождают свою кинетическую энергию, а в конце соединяются с протонами и образуют молекулы воды. Энергия, которая при этом освобождается, используется в нескольких точках дыхательной цепи для осуществления реакции фосфорилирования - синтеза АТФ, то есть присоединения фосфатной группы к АДФ. Это происходит на внутренней мембране митохондрий. Электрохимический потенциал, возникающий в результате работы цепи переноса электронов, обеспечивает транспорт внутрь митохондрии ионов К +, Са2 +, Mg2 +.

 

   Таким образом, реакция окисления (переноса электронов) сопряженная (тесно связана) с реакциями фосфорилирования, когда 55 % энергии идет на синтез АТФ, а 45 % рассеивается в виде тепловой энергии. При инфекционных заболеваниях, действия неблагоприятных физико - химических факторов (температуры, радиации и т.п.), эти процессы разъединяются, больше энергии излучается в виде тепловой, и поэтому повышается температура в клетке и в организме. Кроме того, митохондрии участвуют в регуляции обмена воды, депонировании ионов кальция, продукции предшественников стероидных гормонов.

 

   Локализация митохондрий. Митохондрии могут быть рассеяны по всей цитоплазме или сосредоточены в участках, где возникает наибольшая потребность в АТФ. Часто митохондрии размещены равномерно по цитоплазме (например, в печеночных клетках). Отмечена особая локализация митохондрий в поперечнопосмугованих мышцах - вдоль миофибрилл, в хвосте сперматозоида - у его основания, в искореженных канальцах почки - в складках плазмолеммы на базальном полюсе клеток, в нервной системе - в области синапсов, в париетальных клетках желез желудка - плотно у агранулярного эндоплазматической сети.

 

   Количество митохондрий в клетках различных типов бывает разной и зависит от энергетических потребностей клетки. Так, в печеночных клетках насчитывают до 500 мелких митохондрий, тогда как в малых лимфоцитах крови их всего несколько. Количество крист в митохондриях также связана с энергетическими потребностями клетки, в частности в мышечных клетках митохондрии содержат очень большое количество крист. При повышенной функции клетки митохондрии приобретают более овальной или удлиненной формы и количество крист в них растет.

 

   Обновление митохондрий. Митохондрии относятся к саморепликуючих (способных к размножению) органелл. Обновление митохондрий происходит в течение всего клеточного цикла. Например, в клетках печени они заменяются новыми через около 10 дней. Наиболее вероятным путем воспроизведения митохондрий считают их разделение: посередине митохондрии появляется перетяжка или возникает перегородка, после чего органеллы распадаются на две новые митохондрии.


Яндекс.Метрика
Биология      Физика      Химия      Экономика     География
Микробиология      Теоретическая механика     География Белоруссии    География Украины    География Молдавии
Растительность мира      Электротехника    География Грузии    География Армении    География Азербайджана
География Казахстана    География Узбекистана    География Киргизии    География Туркменистана    Природоведение
География Таджикистана    География Эстонии