Строение и функции митохондрии
Строение и функции митохондрии
Мы уже как-то сравнивали клетку с домом. Так вот в каждом доме есть батарея — отопление. В клетке таким поставщиком энергии является митохондрия. Это органелла присуща именно эукариотическим клеткам.
Без митохондрий клетка не может жить и функционировать
Вот как она выглядит в реальности — это фотография в электронном микроскопе митохондрии животной клетки:
Строение митохондрии
Обычно на рисунках митохондрию изображают в виде своеобразной тапочки:
Видите, не так уж эта «тапочка» и проста — и ДНК у нее есть, и рибосомы свои… Она даже может размножаться независимо от клетки.
Внутрення составляющая митохондрии — матрикс: внутренняя мембрана, межмембранное пространство и наружная мембрана.
- Наружная мембрана — просто ограждает митохондрию от внешней среды — цитоплазмы.
- Внутренняя мембрана образует выросты и впячивания — кристы, за счет них площадь поверхности довольно значительная. Именно на них происходят био-химические процессы, снабжающие клетку энергией.
- Матрикс — пространство внутри внутренней мембраны — там находятся молекулы ДНК (кольцевые) , свои специфические молекулы РНК и рибосомы (прокариотного типа); часто встречаютсясоли кальция и магния.
Митохондрии, в отличие от других органелл, обладают собственной генетической системой, необходимой для их самовоспроизведения и синтеза белков, поэтому эту органеллу относят к полуавтономным. Они имеют свои ДНК ( колбцевую, как у бактерий), РНК и рибосомы (иелкие, как у бактерий), отличающиеся от таковых в ядре и в других отделах цитоплазмы собственной клетки.
Это послужило толчком для разработки симбиотической гипотезы, согласно которой митохондрии (и хлоропласты) возникли из симбиотических бактерий.
Митохондриальная ДНК передается исключительно женщинами
Митохондриальная ДНК не наследуется по законам Менделя, а по законам цитоплазматического наследования. Во время оплодотворения проникающий в яйцеклетку сперматозоид теряет жгутик, в котором находятся все митохондрии. Зародышу передаются только митохондрии, содержащиеся в яйцеклетке матери. Таким образом, клетки наследуют их единственный источник энергии из материнских митохондрий.
- Митохондрии способны к самовоспроизводству, т.е. они размножаются с помощью бинарного деления
Функции митохондрии
Основная функция митохондрии — синтез АТФ
Молекула АТФ — это Аденозинтрифосфат — нуклеотид, содержащий 3 остатка фосфорной кислоты:
При гидролизе АТФ ступенчато отваливаются молекулы фосфорной кислоты и выделяется энергия:
АТФ + H2O → АДФ + H3PO4 + энергия (АДФ=аденозин ди фософат=2 остатка фосфорной ксилоты))
АТФ + H2O → АМФ + H4P2O7 + энергия (АМФ — аденозин моно фосфат, моно=1)
Трансформация энергии осуществляется специальными ферментами и происходит все это на кристах.
В день преобразовывается 40 кг. АТФ!
Митохондрия = Энергетическая станция клетки = Уникальный источник энергии.
Количество митохондрий в клетках определяется их «энергопотреблением» — в клетках мышц, например, их много (1-2 тыс), в других клетках их значительно меньше. К тому же, это количество не постоянно.
Митохондрии бывают разные по размеру и по кристам отличаются. А какую информацию о клетке дает нам знание строения митохондрии?
Особенности строения этого органоида определяются его происхождением — митохондрии являются результатом симбиоза (от греч. симбиозис — совместная жизнь, сожительство) двух типов прокариотических клеток. Митохондриия — это бывшая прокариотическая клетка, способная использовать кислород в своем энергетическом обмене. Захваченная путем эндоцитоза другой клеткой, не обладающей такой способностью, и упростившаяся в ходе симбиоза, митохондрия потеряла свою самостоятельность, но сохранила определенные клеточные компоненты и способность к делению (размножению).
Большое спасибо за ответ, Лолита Витальевна. Очень интересно и познавательно. Вот она какая митохондрия, можно сказать, пленница 🙂
Я хотел узнать что можно сказать о клетке по ее митохондриям. То есть у одних клеток одни митохондрии, а у других клеток митохондрии по другому выглядят. Они, я так понял, разные — некоторые маленькие, другие побольше. И кристы у них разные. Вот мне хотелось бы понять, с чем связано эти особенности строения митохондрий в разных клетках.
По митохондриям можно определить интенсивность жизни клетки. Много митохондрий — клетка активна, мало — значит, не очень. С размерами примерно то же самое.
Одной из причин старения организма считают уменьшение кол-ва и активности митохондрий
Спасибо!