Mitokondrier er en af de vigtigste komponenter i enhver celle. De kaldes også chondriosomer. Disse er granulære eller filamentøse organeller, der er en integreret del af cytoplasmaet hos planter og dyr. De er producenter af ATP-molekyler, som er så nødvendige for mange processer i cellen.
Hvad er mitokondrier?
Mitokondrier er cellernes energibase, deres aktivitet er baseret på oxidation af organiske forbindelser og brugen af energi frigivet under nedbrydningen af ATP-molekyler. Biologer i et simpelt sprog kalder det en station til at generere energi til celler.
I 1850 blev mitokondrier identificeret som granulat i muskler. Deres antal varierede afhængigt af vækstbetingelserne: de akkumuleres mere i de celler, hvor der er et stort iltmangel. Dette sker oftest under fysisk anstrengelse. I sådanne væv er der en akut mangel på energi, som genopbygges af mitokondrier.
Begrebets og stedets udseende i teorien om symbiogenese
I 1897 introducerede Bend først begrebet "mitokondrier" for at betegne den granulære og filamentøse struktur i cellers cytoplasma. I form og størrelse deer forskellige: tykkelsen er 0,6 mikron, længden er fra 1 til 11 mikron. I sjældne situationer kan mitokondrier være store og forgrenede.
Teorien om symbiogenese giver en klar idé om, hvad mitokondrier er, og hvordan de optrådte i celler. Det siger, at kondriosomet opstod i færd med at blive beskadiget af bakterieceller, prokaryoter. Da de ikke selvstændigt kunne bruge ilt til at generere energi, forhindrede dette deres fulde udvikling, og progenot kunne udvikle sig uhindret. I løbet af evolutionen gjorde forbindelsen mellem dem det muligt for progenoter at videregive deres gener til nu eukaryoter. Takket være dette fremskridt er mitokondrier ikke længere uafhængige organismer. Deres genpulje kan ikke realiseres fuldt ud, da den er delvist blokeret af enzymer, der er i enhver celle.
Hvor bor de?
Mitokondrier er koncentreret i de områder af cytoplasmaet, hvor der er behov for ATP. For eksempel er de i hjertets muskelvæv placeret i nærheden af myofibrillerne, og i spermatozoer danner de en beskyttende forklædning omkring tourniquet-aksen. Der producerer de en masse energi, for at "halen" kan snurre. Sådan bevæger sæden sig mod ægget.
I celler dannes nye mitokondrier ved simpel deling af tidligere organeller. Under den bevares al arvelig information.
Mitokondrier: hvordan ser de ud
Mitokondriernes form ligner en cylinder. De findes ofte i eukaryoter, der optager fra 10 til 21% af cellevolumenet. Deres størrelser ogformerne adskiller sig på mange punkter og kan ændre sig alt efter forholdene, men bredden er konstant: 0,5-1 mikron. Kondrisomernes bevægelser afhænger af de steder i cellen, hvor det hurtige forbrug af energi finder sted. Bevæg dig gennem cytoplasmaet ved at bruge cytoskelettets strukturer til at bevæge dig.
Erstatter mitokondrier af forskellige størrelser, arbejder adskilt fra hinanden og leverer energi til visse områder af cytoplasmaet, er lange og forgrenede mitokondrier. De er i stand til at levere energi til områder af celler, der er langt fra hinanden. Sådant fælles arbejde af chondriosomer observeres ikke kun i encellede organismer, men også i flercellede organismer. Den mest komplekse struktur af chondriosomer forekommer i pattedyrs skeletmuskler, hvor de største forgrenede chondriosomer er forbundet med hinanden ved hjælp af intermitochondrial junctions (IMC'er).
De er smalle mellemrum mellem tilstødende mitokondriemembraner. Dette rum har en høj elektrontæthed. MMK er mere almindelige i hjertemuskelceller, hvor de binder sammen med arbejdende chondriosomer.
For bedre at forstå problemet, skal du kort beskrive betydningen af mitokondrier, strukturen og funktionerne af disse fantastiske organeller.
Hvordan laves de?
For at forstå, hvad mitokondrier er, skal du kende deres struktur. Denne usædvanlige energikilde er formet som en kugle, men oftere aflang. De to membraner er tæt på hinanden:
- ydre (glat);
- internt,som danner udvækster af bladformet (cristae) og rørformet (tubuli) form.
Hvis du ikke tager højde for mitokondriers størrelse og form, har de samme struktur og funktion. Kondrisomet er afgrænset af to membraner, 6 nm i størrelse. Den ydre membran af mitokondrierne ligner en beholder, der beskytter dem mod hyaloplasmaet. Den indre membran er adskilt fra den ydre af en sektion på 11-19 nm bred. Et karakteristisk træk ved den indre membran er dens evne til at rage ind i mitokondrierne og tage form af fladtrykte kamme.
Mitokondriernes indre hulrum er fyldt med en matrix, som har en finkornet struktur, hvor der nogle gange findes tråde og granulat (15-20 nm). Matrixens tråde danner organel-DNA-molekyler, og små granulat danner mitokondrielle ribosomer.
ATP-syntese i det første trin finder sted i hyaloplasmaet. På dette stadium er der en indledende oxidation af substrater eller glucose til pyrodruesyre. Disse procedurer foregår uden oxygen - anaerob oxidation. Det næste trin i energiproduktionen er den aerobe oxidation og nedbrydning af ATP, denne proces finder sted i cellernes mitokondrier.
Hvad gør mitokondrier?
Hovedfunktionerne i denne organel er:
- energiproduktion til celler;
-
lagring af arvelig information i form af ens eget DNA.
sker i mitokondrier
Tilstedeværelsen af dens egen deoxyribonukleinsyre i mitokondrier bekræfter endnu en gang den symbiotiske teori om fremkomsten af disseorganeller. Ud over hovedarbejdet er de også involveret i syntesen af hormoner og aminosyrer.
Mitokondriel patologi
Mutationer, der forekommer i mitokondriernes genom, fører til deprimerende konsekvenser. Bæreren af menneskelig arvelig information er DNA, som overføres til efterkommere fra forældre, og mitokondriegenomet overføres kun fra moderen. Denne kendsgerning forklares meget enkelt: børn modtager cytoplasma med chondriosomer indesluttet i det sammen med et kvindeligt æg, de er fraværende i spermatozoer. Kvinder med denne lidelse kan overføre en mitokondriel sygdom til deres afkom, men en syg mand kan ikke.
Under normale forhold har chondriosomer den samme kopi af DNA - homoplasmi. Mutationer kan forekomme i mitokondriegenomet, på grund af sameksistensen af sunde og muterede celler opstår heteroplasmi.
Takket være moderne medicin er mere end 200 sygdomme blevet identificeret til dato, hvis årsag var en mitokondriel DNA-mutation. Ikke i alle tilfælde, men mitokondriesygdomme reagerer godt på terapeutisk vedligeholdelse og behandling.
Så vi fandt ud af spørgsmålet om, hvad mitokondrier er. Som alle andre organeller er de meget vigtige for cellen. De deltager indirekte i alle processer, der kræver energi.
