Шта је митохондрија ... Митохондрија: опис, структура и функција

19. 3. 2020.

Шта је митохондрија? Ако вам одговор на ово питање узрокује потешкоће, онда је наш чланак само за вас. Ми разматрамо структурне карактеристике ових органела у вези са извршеним функцијама.

Шта су органеле?

Али прво, хајде да се сетимо шта су органеле. Такозване сталне ћелијске структуре. Митохондрије, рибозоми, пластиди, лизосоми ... Све су то органеле. Као и сам кавез, свака таква структура има општи структурални план. Органеле се састоје од површинског апарата и унутрашњег садржаја - матрице. Сваки од њих се може упоредити са органима живих бића. Органеле имају и своје карактеристике које одређују њихову биолошку улогу.

шта је митохондрија

Класификација ћелијских структура

Органеле се групишу на основу структуре њихових површинских апарата. Постоје једно-, дво- и не-мембранске сталне ћелијске структуре. Прва група укључује лизосоме, Голги комплекс, ендоплазматски ретикулум, пероксизоми и разне врсте вакуола. Нуклеус, митохондрији и пластиди су дво-мембрански. А рибозоми, ћелијски центар и органеле покрета су потпуно лишени површног апарата.

структура митохондрија

Теорија симбиогенезе

Шта је митохондрија? За еволуциону теорију, ово нису само ћелијске структуре. Према симбиотичкој теорији, митохондрије и хлоропласти су резултат метаморфозе прокариота. Могуће је да митохондрије потичу од аеробних бактерија и пластида од фотосинтезе. Доказ те теорије је чињеница да ове структуре имају свој генетски апарат, представљен кружним молекулом ДНК, двоструком мембраном и рибозомом. Постоји и претпоставка да еукариотске ћелије животиња потичу из митохондрија и биљних хлоропласта.

рибосоме митоцхондриа

Локација у ћелијама

Митохондрије су део ћелија доминантног дела биљака, животиња и гљива. Нема их само у анаеробним једноћелијским еукариотима који живе у окружењу без кисеоника.

Структура и биолошка улога митохондрија дуго је остајала мистерија. Први пут су микроскопом могли да виде Рудолфа Келликера 1850. године. У мишићним ћелијама, научник је открио бројне грануле које су изгледале као светлеће. Разумевање улоге ових задивљујућих структура омогућено је проналаском професора Бриттона Цханса са Универзитета у Пенсилванији. Он је дизајнирао уређај, који је дозволио да види кроз органеле. Тако је утврђена структура и доказана је улога митохондрија у обезбеђивању енергије ћелијама и организму у целини.

Облик и величина митохондрија

Митохондрије могу бити у облику штапића, нити или округлих тијела. Њихова дужина достиже од 0,5 до 10 микрона. Количина података органела у ћелији директно зависи од интензитета метаболичких процеса који се јављају у њему. На пример, код једноћелијских паразитских флагелата - трипаносома - једина велика митохондрија налази се у ћелији. Док у амеби може бити и до пет стотина хиљада ових структура.

митохондријално језгро

Генерални план зграде

Размотримо које су митохондрије са становишта њихових структурних карактеристика. То су органеле са двоструком мембраном. Штавише, спољашња је глатка, а унутрашња има изданке. Митохондријска матрица је представљена различитим ензимима, рибозомима, мономерима органских супстанци, јонима и кластерима прстенастих ДНА молекуле. Такав састав омогућава да се одиграју најважније хемијске реакције: циклус трикарбоксилне киселине, уреа, оксидативна фосфорилација.

Кинетопласт валуе

Ова структура се посматра само код паразитских једностаничних организама - трипаносома или лишманије. Кинетопласт унутар јединог великог митохондрија. То је добро дефинисана група ДНК. Ова структура се скоро увек налази на дну флагелума, ефективно обезбеђујући јој енергију неопходну за кретање у вискозном медијуму. Кинетопласт има облик мини и маки прстенова. Научници су показали да ако паразит изгуби своју специфичну ДНК, не може постојати у тијелу инсекта. Чињеница је да су у својој кинетопласти кодиране информације о јединици ензима, што је неопходно за спровођење процеса фосфорилације. Међутим, такви организми могу да се развијају у ткивима кичмењака, где добијају енергију током процеса гликолизе.

митохондрије и хлоропласте

Митохондријска мембрана

Митохондријске мембране нису идентичне по структури. Затворено на отвореном је глатко. Формира га липидни двослој са фрагментима протеинских молекула. Његова укупна дебљина је 7 нм. Ова структура обавља функције одвајања од цитоплазме, као и однос органела са околином. Ово последње је могуће због присуства порин протеина, који формира канале. Молекули се крећу дуж њих кроз активни и пасивни транспорт.

Хемијска основа унутрашње мембране су протеини. Формира бројне наборе унутар органоида - цристае. Ове структуре увелико повећавају активну површину органела. Главна карактеристика структуре унутрашње мембране је потпуна непропусност протона. Не формира канале за продирање јона извана. На неким местима, спољашњи и унутрашњи контакт. Овде је посебан рецепторски протеин. Ово је врста диригента. Уз то, митохондријални протеини који су кодирани у нуклеусу, продиру у органеле. Између мембрана постоји простор до 20 нм дебљине. Садржи различите врсте протеина који су битне компоненте респираторног ланца.

митохондријска мембрана

Митохондријске функције

Структура митохондрија је директно повезана са извршеним функцијама. Главни је синтеза аденозин трифосфата (АТП). То је макромолекула која је главни носилац енергије у ћелији. Састоји се од аденина азотне базе, рибозног моносахарида и три остатка фосфорне киселине. Између последњих елемената налази се главна количина енергије. Ако се један од њих пробије што је више могуће, може се издвојити до 60 кЈ. Генерално, прокариотска ћелија садржи 1 милијарду АТП молекула. Ове структуре су стално у функцији: постојање сваког од њих у непромењеном облику не траје дуже од једног минута. АТП молекули се стално синтетишу и раздвајају, обезбеђујући тело енергијом у тренутку када је то потребно.

Из тог разлога, митохондрије се називају "енергетске станице". Управо у њима долази до оксидације органских супстанци под дејством ензима. Енергија која се производи, складишти и складишти као АТП. На пример, током оксидације 1 г угљених хидрата, формира се 36 макромолекула ове супстанце.

Структура митохондрија омогућава им да обављају другу функцију. Због њихове полу-аутономије, они су додатни носилац насљедних информација. Научници су открили да ДНК органела не може функционисати независно. Чињеница је да они не садрже све протеине неопходне за њихов рад, те их позајмљују од насљедног материјала нуклеарног апарата.

Дакле, у нашем чланку смо погледали шта су митохондрији. То су дво-мембранске ћелијске структуре, у чијој матрици се одвија низ сложених хемијских процеса. Резултат митохондрија је синтеза АТП - једињења које организму обезбеђује потребну количину енергије.