Mitokondria ialah salah satu komponen terpenting bagi mana-mana sel. Mereka juga dipanggil kondriosom. Ini adalah organel berbutir atau berfilamen yang merupakan bahagian penting dalam sitoplasma tumbuhan dan haiwan. Mereka adalah pengeluar molekul ATP, yang sangat diperlukan untuk banyak proses dalam sel.
Apakah itu mitokondria?
Mitokondria ialah asas tenaga sel, aktivitinya adalah berdasarkan pengoksidaan sebatian organik dan penggunaan tenaga yang dibebaskan semasa pemecahan molekul ATP. Ahli biologi dalam bahasa mudah memanggilnya stesen untuk menjana tenaga untuk sel.
Pada tahun 1850, mitokondria dikenal pasti sebagai butiran dalam otot. Bilangan mereka berbeza-beza bergantung pada keadaan pertumbuhan: mereka terkumpul lebih banyak dalam sel-sel di mana terdapat kekurangan oksigen yang besar. Ini berlaku paling kerap semasa melakukan senaman fizikal. Dalam tisu sedemikian, terdapat kekurangan tenaga yang teruk, yang diisi semula oleh mitokondria.
Kemunculan istilah dan tempat dalam teori simbiogenesis
Pada tahun 1897, Bend mula-mula memperkenalkan konsep "mitokondria" untuk menandakan struktur berbutir dan berfilamen dalam sitoplasma sel. Dalam bentuk dan saiz merekaadalah pelbagai: ketebalan ialah 0.6 mikron, panjangnya dari 1 hingga 11 mikron. Dalam situasi yang jarang berlaku, mitokondria boleh menjadi besar dan bercabang.
Teori simbiogenesis memberikan gambaran yang jelas tentang apa itu mitokondria dan bagaimana ia muncul dalam sel. Ia mengatakan bahawa kondriosom timbul dalam proses dirosakkan oleh sel bakteria, prokariot. Oleh kerana mereka tidak boleh menggunakan oksigen secara autonomi untuk menjana tenaga, ini menghalang perkembangan penuh mereka, dan progenot boleh berkembang tanpa halangan. Dalam perjalanan evolusi, perkaitan antara mereka memungkinkan progenota mewariskan gen mereka kepada eukariota sekarang. Terima kasih kepada kemajuan ini, mitokondria bukan lagi organisma bebas. Kumpulan gen mereka tidak dapat direalisasikan sepenuhnya, kerana sebahagiannya disekat oleh enzim yang berada dalam mana-mana sel.
Di manakah mereka tinggal?
Mitokondria tertumpu di kawasan sitoplasma yang memerlukan ATP. Sebagai contoh, dalam tisu otot jantung, mereka terletak berhampiran myofibrils, dan dalam spermatozoa mereka membentuk penyamaran pelindung di sekitar paksi tourniquet. Di sana mereka menghasilkan banyak tenaga supaya "ekor" berputar. Beginilah cara sperma bergerak ke arah telur.
Dalam sel, mitokondria baru terbentuk melalui pembahagian mudah organel sebelumnya. Sepanjang tempoh itu, semua maklumat turun temurun terpelihara.
Mitokondria: rupa mereka
Bentuk mitokondria menyerupai silinder. Mereka sering dijumpai dalam eukariota, menduduki dari 10 hingga 21% daripada jumlah sel. Saiz mereka danbentuk berbeza dalam banyak aspek dan boleh berubah bergantung pada keadaan, tetapi lebarnya tetap: 0.5-1 mikron. Pergerakan kondriosom bergantung pada tempat di dalam sel di mana perbelanjaan tenaga yang cepat berlaku. Bergerak melalui sitoplasma, menggunakan struktur sitoskeleton untuk bergerak.
Menggantikan mitokondria dengan saiz yang berbeza, bekerja secara berasingan antara satu sama lain dan membekalkan tenaga ke kawasan tertentu sitoplasma, adalah mitokondria yang panjang dan bercabang. Mereka mampu membekalkan tenaga kepada kawasan sel yang berjauhan antara satu sama lain. Kerja bersama kondriosom sedemikian diperhatikan bukan sahaja dalam organisma uniselular, tetapi juga dalam organisma multiselular. Struktur kondriosom yang paling kompleks berlaku dalam otot rangka mamalia, di mana kondriosom bercabang terbesar bercantum antara satu sama lain menggunakan persimpangan intermitochondrial (IMC).
Ia adalah jurang sempit antara membran mitokondria bersebelahan. Ruang ini mempunyai ketumpatan elektron yang tinggi. MMK adalah lebih biasa dalam sel otot jantung, di mana ia mengikat bersama-sama dengan kondriosom yang berfungsi.
Untuk lebih memahami isu ini, anda perlu menerangkan secara ringkas kepentingan mitokondria, struktur dan fungsi organel yang menakjubkan ini.
Bagaimana ia dibuat?
Untuk memahami apa itu mitokondria, anda perlu mengetahui strukturnya. Sumber tenaga yang luar biasa ini berbentuk seperti bola, tetapi lebih kerap memanjang. Kedua-dua membran rapat:
- luar (licin);
- dalaman,yang membentuk tumbuh-tumbuhan berbentuk daun (cristae) dan bentuk tiub (tubul).
Jika anda tidak mengambil kira saiz dan bentuk mitokondria, ia mempunyai struktur dan fungsi yang sama. Kondriosom dibatasi oleh dua membran, bersaiz 6 nm. Membran luar mitokondria menyerupai bekas yang melindungi mereka daripada hyaloplasma. Membran dalam dipisahkan dari yang luar dengan bahagian 11-19 nm lebar. Ciri tersendiri membran dalam ialah keupayaannya untuk menonjol ke dalam mitokondria, dalam bentuk rabung yang rata.
Rongga dalam mitokondria dipenuhi dengan matriks, yang mempunyai struktur berbutir halus, di mana benang dan butiran (15-20 nm) kadangkala ditemui. Benang matriks menghasilkan molekul DNA organel, dan butiran kecil menghasilkan ribosom mitokondria.
Sintesis ATP pada peringkat pertama berlaku dalam hyaloplasma. Pada peringkat ini, terdapat pengoksidaan awal substrat atau glukosa kepada asid piruvik. Prosedur ini berlaku tanpa oksigen - pengoksidaan anaerobik. Peringkat seterusnya penghasilan tenaga ialah pengoksidaan aerobik dan pemecahan ATP, proses ini berlaku dalam mitokondria sel.
Apakah yang dilakukan oleh mitokondria?
Fungsi utama organel ini ialah:
- pengeluaran tenaga untuk sel;
-
penyimpanan maklumat keturunan dalam bentuk DNA sendiri.
berlaku dalam mitokondria
Kehadiran asid deoksiribonukleiknya sendiri dalam mitokondria sekali lagi mengesahkan teori simbiotik kemunculan iniorganel. Selain itu, sebagai tambahan kepada kerja utama, mereka terlibat dalam sintesis hormon dan asid amino.
Patologi mitokondria
Mutasi yang berlaku dalam genom mitokondria membawa kepada akibat yang menyedihkan. Pembawa maklumat keturunan manusia adalah DNA, yang dihantar kepada keturunan daripada ibu bapa, dan genom mitokondria dihantar hanya dari ibu. Fakta ini dijelaskan dengan sangat mudah: kanak-kanak menerima sitoplasma dengan kondriosom yang disertakan di dalamnya bersama-sama dengan telur betina, mereka tidak hadir dalam spermatozoa. Wanita yang mengalami gangguan ini boleh menularkan penyakit mitokondria kepada keturunan mereka, tetapi lelaki yang sakit tidak boleh.
Di bawah keadaan biasa, kondriosom mempunyai salinan DNA yang sama - homoplasmi. Mutasi boleh berlaku dalam genom mitokondria, disebabkan kewujudan bersama sel yang sihat dan bermutasi, heteroplasma berlaku.
Terima kasih kepada perubatan moden, lebih 200 penyakit telah dikenal pasti setakat ini, yang puncanya adalah mutasi DNA mitokondria. Bukan dalam semua kes, tetapi penyakit mitokondria bertindak balas dengan baik terhadap penyelenggaraan dan rawatan terapeutik.
Jadi, kami telah memikirkan persoalan apakah itu mitokondria. Seperti semua organel lain, ia sangat penting untuk sel. Mereka secara tidak langsung mengambil bahagian dalam semua proses yang memerlukan tenaga.
