Mitocondriile sunt una dintre cele mai importante componente ale oricărei celule. Se mai numesc si condriosomi. Acestea sunt organite granulare sau filamentoase care fac parte integrantă din citoplasma plantelor și animalelor. Ei sunt producătorii de molecule de ATP, care sunt atât de necesare pentru multe procese din celulă.
Ce sunt mitocondriile?
Mitocondriile sunt baza energetică a celulelor, activitatea lor se bazează pe oxidarea compușilor organici și utilizarea energiei eliberate în timpul descompunerii moleculelor de ATP. Biologii, într-un limbaj simplu, o numesc o stație pentru generarea de energie pentru celule.
În 1850, mitocondriile au fost identificate ca granule în mușchi. Numărul lor a variat în funcție de condițiile de creștere: se acumulează mai mult în acele celule în care există un deficit mare de oxigen. Acest lucru se întâmplă cel mai adesea în timpul efortului fizic. În astfel de țesuturi, există o lipsă acută de energie, care este completată de mitocondrii.
Apariția termenului și a locului în teoria simbiogenezei
În 1897, Bend a introdus pentru prima dată conceptul de „mitocondrie” pentru a desemna structura granulară și filamentoasă din citoplasma celulelor. În formă și dimensiune eisunt diverse: grosimea este de 0,6 microni, lungimea este de la 1 la 11 microni. În situații rare, mitocondriile pot fi mari și ramificate.
Teoria simbiogenezei oferă o idee clară despre ce sunt mitocondriile și cum au apărut în celule. Se spune că condriozomul a apărut în procesul de deteriorare de către celulele bacteriene, procariote. Deoarece nu puteau folosi oxigenul în mod autonom pentru a genera energie, acest lucru a împiedicat dezvoltarea lor deplină, iar descendenții s-au putut dezvolta nestingheriți. În cursul evoluției, legătura dintre ele a făcut posibil ca progenoți să-și transmită genele către eucariote acum. Datorită acestui progres, mitocondriile nu mai sunt organisme independente. Rezervorul lor de gene nu poate fi realizat pe deplin, deoarece este parțial blocat de enzimele care se află în orice celulă.
Unde locuiesc?
Mitocondriile sunt concentrate în acele zone ale citoplasmei unde este nevoie de ATP. De exemplu, în țesutul muscular al inimii, ele sunt situate în apropierea miofibrilelor, iar în spermatozoizi formează o deghizare protectoare în jurul axei garoului. Acolo produc multă energie pentru ca „coada” să se rotească. Așa se deplasează spermatozoizii spre ovul.
În celule, mitocondriile noi sunt formate prin simpla diviziune a organitelor anterioare. În timpul acesteia, toate informațiile ereditare sunt păstrate.
Mitocondrii: cum arată ele
Forma mitocondriilor seamănă cu un cilindru. Ele se găsesc adesea la eucariote, ocupând de la 10 la 21% din volumul celulei. Dimensiunile lor șiformele diferă în multe privințe și se pot schimba în funcție de condiții, dar lățimea este constantă: 0,5-1 microni. Mișcările condriozomilor depind de locurile din celulă în care are loc cheltuirea rapidă a energiei. Deplasați-vă prin citoplasmă, folosind structurile citoscheletului pentru a vă deplasa.
Înlocuind mitocondriile de diferite dimensiuni, lucrând separat una de ceal altă și furnizând energie anumitor zone ale citoplasmei, sunt mitocondrii lungi și ramificate. Ele sunt capabile să furnizeze energie zonelor de celule care sunt departe una de ceal altă. O astfel de activitate comună a condriosomilor este observată nu numai în organismele unicelulare, ci și în organismele multicelulare. Cea mai complexă structură a condriozomilor apare în mușchii scheletici ai mamiferelor, unde cei mai mari condriozomi ramificati sunt uniți între ei folosind joncțiuni intermitocondriale (IMC).
Sunt goluri înguste între membranele mitocondriale adiacente. Acest spațiu are o densitate mare de electroni. MMK sunt mai frecvente în celulele musculare ale inimii, unde se leagă împreună cu condriosomii activi.
Pentru a înțelege mai bine problema, trebuie să descrieți pe scurt semnificația mitocondriilor, structura și funcțiile acestor organele uimitoare.
Cum sunt făcute?
Pentru a înțelege ce sunt mitocondriile, trebuie să le cunoașteți structura. Această sursă neobișnuită de energie are forma unei mingi, dar mai adesea alungită. Cele două membrane sunt apropiate:
- exterior (neted);
- intern,care formează excrescențe în formă de frunză (cristae) și tubulare (tubuli).
Dacă nu țineți cont de dimensiunea și forma mitocondriilor, acestea au aceeași structură și funcție. Condriozomul este delimitat de două membrane, de 6 nm. Membrana exterioară a mitocondriilor seamănă cu un recipient care le protejează de hialoplasmă. Membrana interioară este separată de cea exterioară printr-o secțiune de 11-19 nm lățime. O caracteristică distinctivă a membranei interioare este capacitatea sa de a ieși în mitocondrii, luând forma unor creste aplatizate.
Cavitatea interioară a mitocondriilor este umplută cu o matrice, care are o structură cu granulație fină, unde se găsesc uneori fire și granule (15-20 nm). Firele matricei creează molecule de ADN organele, iar granulele mici creează ribozomi mitocondriali.
Sinteza ATP în prima etapă are loc în hialoplasmă. În această etapă, are loc o oxidare inițială a substraturilor sau a glucozei la acid piruvic. Aceste proceduri au loc fără oxigen - oxidare anaerobă. Următoarea etapă a producției de energie este oxidarea aerobă și descompunerea ATP, acest proces are loc în mitocondriile celulelor.
Ce fac mitocondriile?
Principalele funcții ale acestui organite sunt:
- producție de energie pentru celule;
-
stocare de informații ereditare sub forma propriului ADN.
se întâmplă în mitocondrii
Prezența propriului acid dezoxiribonucleic în mitocondrii confirmă încă o dată teoria simbiotică a apariției acestororganele. De asemenea, pe lângă munca principală, sunt implicați în sinteza hormonilor și aminoacizilor.
Patologia mitocondrială
Mutațiile care apar în genomul mitocondriilor duc la consecințe deprimante. Purtătorul informațiilor ereditare umane este ADN-ul, care se transmite descendenților din părinți, iar genomul mitocondrial se transmite doar de la mamă. Acest fapt este explicat foarte simplu: copiii primesc citoplasmă cu condriozomi închiși în ea împreună cu un ovul feminin, ei sunt absenți în spermatozoizi. Femeile cu această tulburare pot transmite o boală mitocondrială descendenților lor, dar un bărbat bolnav nu poate.
În condiții normale, condriosomii au aceeași copie a ADN-ului - homoplasmia. Pot apărea mutații în genomul mitocondrial, datorită coexistenței celulelor sănătoase și mutante, apare heteroplasmia.
Datorită medicinei moderne, au fost identificate până în prezent peste 200 de boli, a căror cauză a fost o mutație a ADN-ului mitocondrial. Nu în toate cazurile, dar bolile mitocondriale răspund bine la întreținerea și tratamentul terapeutic.
Așa că ne-am dat seama ce sunt mitocondriile. Ca toate celel alte organite, ele sunt foarte importante pentru celulă. Ei participă indirect la toate procesele care necesită energie.
