Навігація
Головна
ПОСЛУГИ
Авторизація/Реєстрація
Реклама на сайті
 
Головна arrow Природознавство arrow Біологія
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >

Будова та функції мітохондрій

Мітохондрії (від грец. mitos – нитка і chondron –– зернятко) – це двомембранні напівавтономні енергетичні органели еукаріотичних клітин. Мітохондрії наявні в усіх еукаріотичних клітинах, за винятком зрілих еритроцитів тварин та окремих видів паразитичних найпростіших тварин – мікроспоридій. Гомологами мітохондрій у прокаріотів є мезосоми – внутрішні складчасті впинання клітинної мембрани. Мітохондрії мають вигляд видовжених (до 10 мкм завдовжки) та кулястих (діаметром до 1 мкм) тілець. Кількість мітохондрій у клітинах різних типів буває різною і залежить від енергетичних потреб клітини. Так, велетенська амеба Chaos chaos має до 500 000 мітохондрій, ооцити – близько 300 000, у печінкових клітинах-гепатоцитах їх налічують до 500. А ось у лімфоцитах крові їх всього декілька, у клітині трипанозоми (збудника африканської сонної хвороби) взагалі є лише одна велетенська. У клітинах рослин кількість мітохондрій менша, оскільки частину їх функцій виконують хлоропласти. Мітохондрії можуть бути розсіяні по всій цитоплазмі або зосереджені в ділянках, де виникає найбільша потреба в АТФ. Ці органели можуть розташовуватися рівномірно по цитоплазмі клітини (наприклад, у гепатоцитів) або скупчені біля енерговитратних частин клітини (наприклад, уздовж міофібрил у м'язових волокнах, в хвості сперматозоїда).

Будова. Поверхневий апарат мітохондрій складається з двох мембран – зовнішньої та внутрішньої. Зовнішня мембрана гладка, вона відмежовує мітохондрію від гіалоплазми. Під нею знаходиться складчаста внутрішня мембрана, яка утворює кристи (гребені). З обох боків крист виявлені дрібні грибоподібні тільця, названі оксисомами, або АТФ-сомами. Вони містять ферменти, що беруть участь в окиснювальному фосфорилюванні (приєднанні фосфатних залишків до АДФ з утворенням АТФ). Кількість крист у мітохондріях пов'язана з енергетичними потребами клітини, зокрема в м'язових клітинах мітохондрії містять дуже велику кількість крист. При підвищеній функції клітини мітохондрії набувають більш овальної або видовженої форми, і кількість крист у них зростає.

Вміст мітохондрії має назву матрикса, у якому розташовані мітохондріальні ДНК і РНК, рибосоми, трофічні включення, гранули, що є скупченням катіонів кальцію і магнію (необхідні для функціонування мітохондріальних ферментів) та ін.

Мітохондрії мають власний геном, їх рибосоми типу 70S відрізняються від рибосом цитоплазми. ДНК мітохондрій переважно має циклічну форму (плазміди), кодує всі три види власних РНК і постачає інформацію для синтезу частини мітохондріальних білків (близько 9%). Отже, мітохондрії можна вважати напівавтономними органелами. Мітохондрії належать до самореплікуючих (здатних до розмноження) органел. Оновлення мітохондрій відбувається протягом усього клітинного циклу. Наприклад, у клітинах печінки вони замінюються новими через майже 10 днів. Найбільш вірогідним шляхом відтворення мітохондрій вважають їх поділ: посередині мітохондрії з'являється перетяжка або виникає перегородка, після чого органели розпадаються на дві нові мітохондрії. Утворюються мітохондрії із промітохондрій – округлих тілець діаметром до 50 нм з подвійною мембраною.

Функції. Мітохондрії беруть участь в енергетичних процесах клітини, вони містять ферменти, зв'язані з утворенням енергії та клітинним диханням. Іншими словами, мітохондрія є своєрідною біохімічною міні-фабрикою, яка перетворює енергію органічних сполук на ужиткову енергію АТФ. У мітохондріях енергетичний процес починається в матриксі, де відбувається розщеплення піровиноградної кислоти в циклі Кребса. Під час цього процесу звільняються атоми водню, які транспортуються дихальним ланцюгом. Енергія, яка при цьому вивільняється, використовується в декількох ділянках дихального ланцюга для здійснення реакції фосфорилювання – синтезу АТФ, тобто приєднання фосфатної групи до АДФ. Це відбувається на внутрішній мембрані мітохондрій. Отже, енергетична функція мітохондрій інтегрується з: а) окиснення органічних сполук, що відбувається в матриксі, завдяки чому мітохондрії називають дихальним центром клітин, б) синтезу АТФ, що здійснюється на кристах, завдяки чому мітохондрії називають енергетичними станціями клітин. Крім того, мітохондрії беруть участь у регуляції обміну води, депонуванні йонів кальцію, продукції попередників стероїдних гормонів, в обміні речовин (наприклад, мітохондрії в клітинах печінки містять ферменти, які дозволяють їм знешкоджувати аміак) тощо.

БІОЛОГІЯ+ Мітохондріальні хвороби – група спадкових захворювань, пов'язаних з дефектами мітохондрій, які призводять до порушення клітинного дихання. Вони передаються по жіночій лінії дітям обидвох статей, оскільки яйцеклітина має більший об'єм цитоплазми і, відповідно, передає нащадкам і більшу кількість мітохондрій. Мітохондріальна ДНК, на відміну від ядерної, не захищена білками-гістонами, а механізми репарації, які дісталися від бактерій-предків, недосконалі. Тому в мітохондріальній ДНК мутації накопичуються в 10-20 разів швидше, аніж у ядерній, що і призводить до мітохондріальних хвороб. У сучасній медицині їх нині відомо вже близько 50. Наприклад, синдром хронічної втоми, мігрень, синдром Барта, синдром Пірсона та багато інших.

 
Якщо Ви помітили помилку в тексті позначте слово та натисніть Shift + Enter
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >
 
Дисципліни
Агропромисловість
Банківська справа
БЖД
Бухоблік та Аудит
Географія
Документознавство
Екологія
Економіка
Етика та Естетика
Журналістика
Інвестування
Інформатика
Історія
Культурологія
Література
Логіка
Логістика
Маркетинг
Медицина
Менеджмент
Нерухомість
Педагогіка
Політологія
Політекономія
Право
Природознавство
Психологія
Релігієзнавство
Риторика
РПС
Соціологія
Статистика
Страхова справа
Техніка
Товарознавство
Туризм
Філософія
Фінанси
Інші