מהו המיטוכונדריה? המבנה שלהם ואת הפונקציות

המיטוכונדריה הם אחד המרכיבים החשובים ביותר של כל תא. הם נקראים גם chondriosomes. אלה הם אורגני גרעיני או גרעיני, שהם חלק הציטופלסמה של צמחים ובעלי חיים. הם המפיקים של מולקולות ATP, אשר הכרחי עבור תהליכים רבים בתא.

מהו המיטוכונדריה?

המיטוכונדריה הם בסיס האנרגיה של התאים, הפעילות שלהם מבוססת על חמצון של תרכובות אורגניות ויישום של אנרגיה משוחררת במהלך הפירוק של מולקולות ATP. ביולוגים בשפה פשוטה קוראים לזה תחנת ייצור אנרגיה לתאים. בשנת 1850 התגלו המיטוכונדריה בצורת גרגירים בשרירים. מספרם השתנה בהתאם לתנאי הגידול: הם מצטברים יותר בתאים שבהם קיים גירעון גדול של חמצן. זה קורה לרוב עם פעילות גופנית. ברקמות כאלה יש מחסור חמור באנרגיה, אשר מתחדש על ידי המיטוכונדריה.

הופעת המונח והמקום בתיאוריה של סימביוגנזה

בשנת 1897, בנד הראשון הציג את הרעיון של "המיטוכונדריה" כדי לציין מבנה גרגרי ו נימי בציטופלזמה של תאים. בצורת וגודל, הם מגוונים: עובי הוא 0.6 מיקרומטר, אורך הוא בין 1 עד 11 מיקרומטר. במצבים נדירים המיטוכונדריה יכולה להיות בגודל גדול ובצומת מסועפת.

בתיאוריה של סימביוגנזה, ברור מושג מה המיטוכונדריה הם וכיצד הם הופיעו בתאים. זה אומר כי chondriosoma שמקורו בתהליך של הרס חיידקים על ידי חיידקים, prokaryotes. מאחר שלא יכלו להשתמש בחמצן באופן אוטומטי כדי לייצר אנרגיה, הדבר מנע את התפתחותם המלאה, והאבות יכלו להתפתח ללא הפרעה. במהלך האבולוציה, הקשר ביניהם אפשר לאבות להעביר את הגנים שלהם עכשיו לאוקריוטים. הודות להתקדמות זו, המיטוכונדריה אינה עוד אורגניזמים עצמאיים. מאגר הגנים שלהם לא יכול להתממש במלואו, שכן הוא נחסם חלקית על ידי אנזימים הקיימים בכל תא.

היכן הם גרים?

המיטוכונדריה מרוכזים באזורים אלה של הציטופלזמה, שם יש צורך ב- ATP. לדוגמה, ברקמת השריר של הלב הם ממוקמים ליד myofibrils, ב spermatozoa טופס מסכה מגן סביב ציר של הצרור. שם הם מייצרים הרבה אנרגיה כדי "הזנב" לסובב. כך זורע הזרע אל הביצה.

בתאים, המיטוכונדריה החדשה נוצרת על ידי חלוקה פשוטה של האברונים הקודמים. במהלך זה, כל מידע תורשתי מאוחסן.

המיטוכונדריה: איך הם נראים

צורת המיטוכונדריה דומה לצילינדר. הם נמצאים לעתים קרובות eukaryotes, כובש 10-21% נפח התא. גדלים וצורות שלהם שונים במובנים רבים והם יכולים להשתנות בהתאם לתנאים, אבל רוחב קבוע: 0.5-1 מיקרומטר. תנועות של chondriosomes תלוי היכן התאים מבזבז בזבוז מהיר של אנרגיה. עבר לאורך הציטופלסמה, באמצעות כדי להזיז את המבנה של השלד. החלפת המיטוכונדריה, אשר שונים בגודלם, עובדים בנפרד זה מזה ואספקת כמה אזורים של הציטופלסמה, הם מיטוכונדריה ארוכת ומסועפת. הם מסוגלים לספק אנרגיה לתאים רחוקים זה מזה. עבודה משותפת דומה של chondriosomes הוא ציין לא רק אורגניזמים unicellular, אלא גם אורגניזמים multicellular. המבנה המורכב ביותר של chondriomas נמצא השרירים של שלד יונקים, שבו chondriosomes מסועף הגדול לדבוק זה בזה באמצעות קשרים intermithochondrial (MMC).

הם פערים צרים בין קרומי המיטוכונדריה הסמוכים. בחלל זה יש צפיפות אלקטרונים גבוהה. MMKs שכיחים יותר בתאי שריר הלב, שם הם נקשרים יחד עם chondriosomes עובד.

כדי להבין טוב יותר את הנושא, אנחנו צריכים לתאר בקצרה את המשמעות של המיטוכונדריה, את המבנה ואת הפונקציות של אלה מדהים האברונים.

איך הם מסודרים?

כדי להבין מה הם המיטוכונדריה, אתה צריך לדעת את המבנה שלהם. מקור יוצא דופן זה של אנרגיה יש צורה של כדור, אבל הוא נמשך לעתים קרובות יותר. שני קרומים ממוקמים קרוב זה לזה:

• חיצוני (חלק);
• פנימי, אשר יוצר את התולדה של עלים (cristae) וצינורי (tubula) טפסים.

אם לא לוקחים בחשבון את הגודל ואת הצורה של המיטוכונדריה, המבנה שלהם ותפקודים זהים. Chondriosoma היא תחומה על ידי שני ממברנות, 6 ננומטר בגודל. הקרום החיצוני של המיטוכונדריה מזכיר מיכל שמגן עליהם מפני ההיאלופלסמה. קרום פנימי מן החיצוני מפריד סעיף 11-19 ננומטר רוחב. תכונה בולטת של הממברנה הפנימית היא היכולת שלה לבלוט לתוך המיטוכונדריה, לובשת צורה של משטחים שטוחים.
החלל הפנימי של המיטוכונדריה מתמלא במטריצה בעלת מבנה בעל גרגירים עדינים, שם מזוהים לפעמים חוטים וגרגרים (15-20 ננומטר). סיבי מטריקס יוצרים מולקולות דנ"א של גרגירים, וגרגירים בגדלים קטנים הם הריבוזומים של המיטוכונדריה.

סינתזה של ATP בשלב הראשון מתרחשת ב hyaloplasm. בשלב זה, יש חמצון ראשוני של מצעים או גלוקוז לחומצה פירובית. הליכים אלה הולכים ללא חמצן - חמצון אנאירובי. השלב הבא של היווצרות אנרגיה הוא חמצון אירובי פירוק של ATP, תהליך זה מתרחש המיטוכונדריה של תאים.

מה עושים המיטוכונדריה?

הפונקציות העיקריות של האורגנל הזה הן:

• ייצור אנרגיה לתאים;

• אחסון מידע תורשתי בצורת דנ"א משלו.

הנוכחות במיטוכונדריה של החומצה הדיוקסיריבונוקלית שלה מאשרת שוב את התיאוריה הסימביוטית של הופעתם של האברונים. כמו כן, בנוסף לעבודה העיקרית, הם מעורבים בסינתזה של הורמונים וחומצות אמינו.

פתולוגיה מיטוכונדריאלית

מוטציות המתרחשות בגנום של המיטוכונדריה מובילות לתוצאות מדכאות. המוביל של מידע גנטי אנושי הוא דנ"א, אשר מועבר צאצאיהם של ההורים, ואת הגנום המיטוכונדריאלי מועבר רק מן האם. עובדה זו מוסברת בפשטות רבה: הציטופלזמה עם הצונדריוזומים המוקפים בה ניתנת לילדים יחד עם הביצית הנשית, הם נעדרים בזרעונים. נשים עם הפרעה זו יכולות להעביר מחלה מיטוכונדריאלית לצאצא, האדם החולה אינו.

בתנאים רגילים, chondriosomes יש עותק זהה של DNA - homoplasmy. ב המיטוכונדריה המוטציות הגנום יכול להתרחש, בשל דו-קיום של תאים בריאים ומוטציה, ההטרופלזמה מופיעה.

הודות לרפואה המודרנית עד היום, זוהו יותר מ -200 מחלות, אשר הסיבה לכך הייתה המוטציה של דנ"א המיטוכונדריה. לא כל המקרים, אבל תחזוקה טיפולית וטיפול מחלות המיטוכונדריה נכנעים היטב.

אז הבנו מה המיטוכונדריה. כמו כל שאר האברונים, הם חשובים מאוד לתא. הם משתתפים בעקיפין בכל התהליכים בהם נדרשת אנרגיה.