Mitokondrite funktsioon: määratlus, pilt ja täielik struktuur
Mitokondrite funktsioon: määratlus, pilt ja täielik struktuur Mitokondrid on ATP-energiat tootvad organellid. Putukalihasrakkudest eraldas mitokondrid esmakordselt Kolloicker (1850). Siis andis nime Richard Altman (1890) bioblast, samas kui nimi mitokondrid Selle andis Benda 20. sajandi alguses ja seda kasutatakse tänapäeval. Alates 20. sajandi algusest on mitokondritega tehtud palju uuringuid. Michaelis ja Kingbury (1912) leidsid, et mitokondrites toimub oksüdatsiooni-redutseerimise reaktsioon.
Kolmekümnendate kümnendil uurisid mitmed biokeemikud, sealhulgas Warburg, Keilin, Szent-Gyorgyl, Krebs ja Lehninger mitokondrites oksüdatsiooni-redutseerimise reaktsioonide mustrit; samal ajal kui Loohman (1931) uuris sünteesi, transpordimehhanismi, biogeneesi ja oksüdatiivset fosforüülimist mitokondrites. Mitokondrid on niidid või graanulid. Need hajuvad tsütoplasmas juhuslikult või hõivavad rakus spetsiifilisi kohti, näiteks vöötlihasrakkudes.
Loe ka materjali, mis võib olla seotud: Taimekude [TÄIS]: määratlus, omadused, pildid
Mitokondritel on kaks membraanikihti, nimelt välimine ja sisemine membraan. Sisemine membraan ulatub sissepoole (crista), nii et sisemise membraani pind muutub laiemaks. Kristas on F1 osakesed. F1 osakesed on ATPaasi ensüümid, mis toimivad fosforüülimisel katalüsaatoritena. Kriista vahelist ruumi nimetatakse maatriksiks, mis sisaldab Krebsi tsükli ensüüme, DNAmit ja ribosoome.
ATP moodustumine algab glükoosist, mis toimub tsütoplasmas, seejärel jätkub tsütoplasmas toimuva Krebi tsükliga mitokondriaalne maatriks ja lõpeb sisemembraanis toimuvate oksüdatiivse fosforüülimise ja elektronide transportimise reaktsioonidega mitokondrid. Mitokondrite reaktsiooniproduktideks on ATP, süsinikdioksiid ja vesi.
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud:Bakterite omadused: klassifikatsioon, struktuur, kuju ja liigid
Mis on mitokondria?
Müüt tähendabniit või niit, chodrion tähendab teralist. Mitokondrid on tsütoplasmaatilised organellid, mis on teralised või niitjad. Mitokondrid on organellid, mida kasutatakse ATP kujul energia tootmiseks rakkude ellujäämiseks. Mitokondrid on kohad, kus toimub elusolendite hingamise funktsioon (Purnobasuki, 2011).
Mitokondrite funktsioon
Lisaks toimivad mitokondrid:
- Säilitab kaltsiumiioonide õige kontsentratsiooni erinevates rakusektsioonides. Mitokondrid aitavad rakkudel selle eesmärgi saavutada, toimides kaltsiumioonide säilituspaagidena.
- Aitab luua teatud vereosi ja hormoone nagu testosteroon ja östrogeen.
- Maksarakkude mitokondrites on ammoniaaki detoksifitseerivad ensüümid.
- Mängib rolli programmeeritud rakusurmas. Organismi arengu käigus kärbitakse soovimatuid ja liigseid rakke. Seda protsessi nimetatakse apoptoosiks. Mitokondrite düsfunktsioonist tingitud ebanormaalne rakusurm võib mõjutada elundite tööd.
- toidu kujul potentsiaalse energia muundamine ATP-ks, ATP kasutamine energiana, mida kasutatakse kahjustatud rakkude asendamiseks, südame pumpamiseks ja teisteks. Mitokondreid leidub paljudes kehaosades, sealhulgas lihastes, maksas, südames, neerudes, sest need kehaosad on kõige aktiivsemad töö tegemisel ja energia tootmisel.
- Oksüdatiivse ainevahetuse koht -> rakuline hingamine
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud:Tsütoplasma funktsioonid - määratlus, struktuur, pildid ja omadused
Mitokondrite struktuur
Peaaegu kõigis eukarüootsetes rakkudes leitud tsütoplasmas on mitokondrid, ehkki on ka erandeid, nimelt protistides Kaos (Pelomyxa) carolinensis. Eriti mitokondreid leidub rakkudes rohkesti ja nad osalevad aktiivsetes protsessides. Näiteks on lipokujulistes algloomades või imetajate spermatosoidides mitokondrid koondunud lipsu või lipsu alusele. Südamelihases ümbritsevad mitokondrid lihase osi, mis tõmbuvad kokku. Seega võib nende jaotuse põhjal näha, et mitokondrid osalevad energia tootmisel kehas.
Mitokondrite läbimõõt on umbes 0,5-1 m kuni 7 m. Rakus olevate mitokondrite kuju ja arv sõltub konkreetsest koest. Mitokondrid võivad olla kujundatud nagu ringid, vardad või kiulised kehad. Kuid üldine struktuur jääb samaks. Mitokondrite arv igas rakus varieerub sõltuvalt vajalikust energiast. Kudedes, mis täidavad aeroobseid metaboolseid funktsioone, näiteks skeletilihases ja maolihases, on mitokondreid rohkem kui teistes kudedes.
Mitokondritel on kaks membraani, mis mõlemad koosnevad kahest fosfolipiidkihist. Mõlemal membraanil on erinevad vormid ning füüsikalised ja keemilised omadused. See eristab iga selle membraani funktsiooni mitokondrites. Välimine membraan ümbritseb mitokondrite struktuuri tervikuna. Sisemine membraan ümbritseb vedelikuga täidetud maatriksit ja moodustab süvendid maatriksisse, mida nimetatakse cristae'ks.cristae, vallaline: crista). Need ristid võivad suurendada sisemise membraani pinda, moodustades ala välimise membraani ja sisemise membraani vahel, membraanidevahelise ruumi vahel. Sisemine membraan mängib mitokondrites olulist rolli, nimelt oksüdatiivset fosforüülimist.
Sisemine ja välimine membraan koosnevad erinevatest fosfolipiidide koostistest ja valgu-rasva suhtest. Välismembraani korral on valgu ja rasva suhe 50:50 ning valkudel on vähe ensümaatilisi või transpordifunktsioone. Sisemembraanil olles on suhe 80:20.
Välisel mitokondriaalmembraanil on membraanil integreeritud valgud, mida nimetatakse poriinideks ja mis moodustavad läbilaskvaid kanaleid, et hõlbustada erinevate molekulide läbimist mitokondritesse ja sealt välja. Molekulid, mille suurus on kuni 10 kilodaltonit ja veelgi vähem, nagu ioonid, toitainemolekulid, ATP ja ADP, võivad kergesti läbida välismembraani. Sisemine membraan sisaldab 5 membraani integraalsete valkude rühma, nimelt:
- NADH dehüdrogenaas,
- suktsinaatdehüdrogenaas,
- Tsütokroom c reduktaas (tuntud ka kui tsütokroom b-c),
- tsütokroom c oksüdaas,
- ATP süntaas.
Mitokondrite sisemine membraan on vähem läbilaskev kui välimine membraan võib sissetulevaid molekule lagundada maatriksi keskkonnast eraldamise kaudu tsütosoolne. Sisemembraanis on mitu antiport-süsteemi, mis põhjustavad anioonivahetust tsütosooli ja mitokondriaalse maatriksiga. Mõned näited on fosfaat-OH– vahetaja, adeniini nukleotiidi translokaas, mono-, di- ja trikarboksülaadi kandjad ning aspartaat-glutamaadi süstik.
Mitokondrite kuju ja suurus
Mitokondrite kuju varieerub sõltuvalt koetüübist ja mitokondrite füsioloogilistest tingimustest, kuid kõige tavalisem vorm on niitide ja graanulite vorm vastavalt sõna mitokondrite tähendusele.müüt = niit, kondrion = graanul). Muud kujundid, näiteks palli kuju, hantel, reket või ovaalne kuju.
Mitokondrite suurus on samuti erinev, kuid keskmine pikkus on maksimaalselt 7 m ja laius 0,5 m.
Maksa mitokondrid on tavaliselt umbes 0,5-1,0 m laiad ja umbes 3,0 m pikad. see suurus on tüüpiline mitokondrite tüübile, mis on tsütoplasmas vabad, näiteks maksas, neerudes ja kõhunäärmes. Kudedes, kus mitokondrite vabadus on piiratum, on suuremat kuju ja suurust.
Loe ka materjali, mis võib olla seotud: Meristemi võrgud: määratlus, tüübid, funktsioonid, omadused, näited ja pildid [TÄIS]
Mitokondrite asukoht ja levik
Üldiselt hajuvad mitokondrid rakus juhuslikult ja kipuvad kogunema näiteks palju energiat nõudvatesse raku osadesse lõhustava spindli (spindli niit) ümber lahtris, mis jaguneb või töötab raku membraani lähedal endotsütoos.
Teatud rakkudes mitokondrite asukoht ei liigu, näiteks asub see tumeda ja heleda vöö vahel spermatosoidirakkude, võrkkesta batsilli ja koonuse rakkude viirutatud lihasrakkudes ning neeru keharakkudes. 2010).
Loe ka materjali, mis võib olla seotud: Taimerakud: tüübid, osad, pildid ja funktsioonid on lõpule viidud
Mitokondrite arv
Mitokondrite arv rakus varieerub sõltuvalt organismi tüübist, rakutüübist ja raku füsioloogilisest seisundist. Mitmed variatsioonid vahemikus üks kuni sadu tuhandeid mitokondreid raku kohta. Peal Chromulina arv on vaid üks iseenesest, maksarakkudes keskmiselt 800 raku kohta, samas kui mõne merisiili munarakus ja ka amööbirakkudes Kaos Kaos võib raku kohta ulatuda 500 000 mitokondrini.
Üldiselt sisaldavad loomarakud mitokondreid rohkem kui taimerakud, sest taimerakkudes olevat energiat toodavad mitte ainult mitokondrid, vaid ka kloroplastid. Mõne organismitüübi rakkudes pole näiteks mitokondreid Leucothrix ja Vitreoscilla. Rakufüsioloogia (raku energiavajadus) mõjutab rakus ka mitokondrite arvu. Rakkudes, mis metaboliseeruvad aktiivselt (nt embrüonaalsed rakud), on mitokondreid rohkem kui vähem aktiivsetes rakkudes.
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: Sidekude: määratlus, täielik materjal, funktsioon, komponendid ja tüübid
Paindlikkus (plastilisus) ja mitokondrite liikumine
Mitokondritel on suur paindlikkus, nii et nende kuju võib aeg-ajalt muutuda, eriti mitokondrid, mis asuvad juhuslikult tsütoplasmas. Lisaks võivad mitokondrid rakus liikuda (liikuda) ka ühest kohast teise. Liikumine, mis pole põhjustatud tsükloos ka mitokondrite enda pikliku ja lühenenud aktiivsuse tõttu.
Mitokondrid pöörlevad ja muudavad kuju erinevateks konformatsioonideks. Üks mitokondrion võib aja jooksul näidata kuju muutusi. Vöötlihases ja muudes rakkudes, kus mitokondrid tsütosoolis vabalt ei esine, väheneb struktuurne plastilisus. Mitokondrite plastilisus ja liikumine rakkudes tagab ATP jaotumise kogu rakus, nimelt kohtades, kus ATP on vajalik (Saefudin, 2010).
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud:Kollenhüüm ja sklerenüümkude: omadused, funktsioonid ja pildid
Mitokondrite osad
Mitokondrite osade määratlusele lisatakse järgmine tabel, et neid paremini mõista.
Tabel 2.1.1 Mitokondrite osade määratlus
| Ei | Osa | Definitsioon |
| 1 | Välimine membraan | Välimine mitokondriaalne membraan on hapnikku, püruvaati ja muid molekule läbilaskev. Paksus: väliskihi paksus on umbes 40 = 4 nm |
| 2 | Sisemine membraan | Sisemembraani moodustavaid osi nimetatakse paljude osakestega kaetud ristikuteks väikesed sisemembraani kerad, milles pea asub membraani maatrikspiirkonnas aastal. Suurem osa mitokondrites toimuvatest keemilistest reaktsioonidest toimub sisemembraanis. Seal on elektronide transpordisüsteem ja ATPaas keeruline selle sees: Elektronitranspordisüsteem - tekitab prootoni gradiendi · ATPaas keeruline - kasutab ADP-st ATP tootmiseks prootongradienti Sisemine membraan on oksüdatiivse fosforüülimise koht. Paksus: see on peaaegu sama paks kui välimine membraan, mis on umbes 40 = 4 nm. |
| 3 | Membraanidevaheline ruum | Välise membraani ja sisemise membraani vahelises ruumis on sisemembraanis oleva elektronitranspordisüsteemi tõttu suur prootonite kontsentratsioon. |
| 4 | Krista | Kristide arv ja kuju võivad erineda. Varrega osakesed või nimetatakse seda ka sisemembraani sfääriks (sisemine membraan kera): Pea, “kera” osa, asub sisemembraani maatriksküljel - membraanidevahelise ruumi vastas. · Iga sisemine membraan kera on: Pea või "kera" läbimõõt on 8–9 nm ü Jälitama 30-35 lai ja 45-50 pikk. On F. valku1 ja F0 Sisemine membraan kera See mängib olulist rolli ATP tootmisel mitokondrites. |
| 5 | Mitokondrite maatriks. a. Ensüüm b. Ribosoomid c. Mitokondriaalne DNA |
Meeskondria maatriks sisaldab väga kontsentreeritud ensüümide segu. Sealhulgas Krebsi tsüklis osalevad ensüümid, välja arvatud suktsinaatdehüdrogenaas, mis asub sisemembraani pinnal. Mitokondrite ribosoomid on tüüpi 70S - nagu prokarüootsetes (bakter) rakkudes, erinevalt paljudes taime- ja loomarakkudes esinevast 80S tüübist. Need ribosoomid suudavad valke sünteesida. Mitokondritel on nii oma geneetiline materjal kui ka võime toota RNA-d ja valke. Kogu mitokondriaalne DNA on vanem. Mitokondriaalne DNA kannab peaaegu kogu mitokondriaalse valgu sünteesi jaoks hädavajalikke geene. |
Mitokondrite elutsükkel
Mitokondrid võivad paljuneda iseseisvalt, täpselt nagu bakterirakud. Replikatsioon toimub siis, kui need mitokondrid muutuvad suuremaks ja seega lagunevad. Alguses enne mitokondrite paljunemist korrati kõigepealt mitokondrite DNA-d. Protsess algab lõhenemisega seestpoolt ja seejärel järgneb lõhenemine väljastpoolt.
Mitokondriaalne DNA
Mitokondritel on oma DNA, tuntud kui mtDNA. mtDNA on kaheahelaline, ümmargune ja membraaniga kaitsmata. Sest sellel on sellised omadused nagu bakteriaalne DNA. Töötas välja laialdase vastuvõetud teooria ja väitis, et mitokondrid olid algselt iseseisvad elusolendid ja seejärel sümbiootilised eukarüootide organismidega.
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: Loomade kude: tüübid, funktsioonid, asukoht, pildid ja näited
Mitokondrite funktsiooni häired
Mitokondrite düsfunktsioon võib mõjutada rakuspetsiifiliste toodete tootmist, mis on rakkude nõuetekohaseks toimimiseks ja energia tootmiseks hädavajalikud. See võib põhjustada rakusurma ja elundisüsteemi tõrkeid. Kui mitokondrite energia tootmise võime on teatud defektide (mutatsioonide) tõttu vähenenud kas mitokondriaalse DNA või tuuma DNA-s) kirjeldatakse seda seisundit kui "haigust". mitokondrid ". Vähenenud energiatootmine võib põhjustada aju düsfunktsiooni, nägemise halvenemist, lihasnõrkust, jäsemete piiratud liikumist ja teisi. Mitokondriaalne haigus võib hävitada mis tahes keha süsteemi või organi tervise. See võib kahjustada inimese südame- ja seedetrakti tervist (Sridianti, 2014).
Mitokondriaalse haiguse sümptomid võivad inimestel olla erinevad ja sageli progresseeruvad. Mõned sümptomid on korduvad infektsioonid (nõrk immuunsüsteem), vähenenud võimekus süda, insult, krambid, lihasväsimus, seedeprobleemid, maksaprobleemid, diabeet, rasvumine, pimedus ja kurdid. Mitokondrite funktsiooni võivad negatiivselt mõjutada erinevad keskkonnategurid või teatud ravimid.
Uuringud näitavad, et mitokondrite düsfunktsioon on paljude levinud haiguste algpõhjus. Mõned kroonilised täiskasvanute seisundid pärinevad ka mitokondrite düsfunktsioonidest, näiteks Alzheimeri tõbi, Parkinsoni tõbi, diabeet, hüpertensioon, südamehaigused, osteoporoos, vähk, autoimmuunhaigused nagu hulgiskleroos, luupus ja reumatoidartriit ning jne. Mitokondrite düsfunktsioonil on oluline roll enneaegse vananemise sümptomite ilmnemisel (Sridianti, 2014).
Piibelgraafika
Campbell, N., Reece, J., Urry, L., Cain, M., Wasserman, S., Minorsky, P., Jackson, R. 2008. Bioloogia. Erlangga: Jakarta.
Purnobasuki, Heri. 2011. Lahtrite struktuur ja funktsioon. On-line ( http://www. Struktuur ja funktsioon_Heri Purnobasuki_238.pdf), vaadatud 17. aprillil 2015.
Sridianti. 2014. Mitokondrite ja mitokondrite osade määratlus. On-line ( http://www. HARIDUSBIOLOOGIA / semester2 / BIOLOOGIA (BIOSEL) / mitokondrid / Mitokondrite ja mitokondrite osade mõistmine - artikkel Organelle.htm), vaadatud 16. aprillil 2015.
http://www.ivy-rose.co.uk/Biology/Organelles/Structure-of-Mitochondria.php vaadatud 29. septembril 2013 kell 14.05
http://www.mcgraw-hill.co.uk/he/chapters/9780071102087.pdf vaadatud 29. septembril 2013 kell 13.46 http://www.med.ufro.cl/clases_apuntes/cs_preclinicas/mg-fisica-medica/sub-modulo-1/Mitochondria.pdf vaadatud 29. septembril 2013, 14.32
http://www.ruf.rice.edu/~bioslabs/studies/mitochondria/mitotheory.html vaadatud 29. septembril 2013, 17.21
http://www.sentra-edukasi.com/2010/04/struktur-dan-peranan-bagian-bagian-sel.html vaadatud 29. septembril 2013 kell 15.51
http://www.sith.itb.ac.id/profile/pdf/iriawati/bahan-kuliah/bahan-2/STRUKTUR-DAN-FUNGSI-MITOKONDRIA.pdf vaadatud 29. septembril 2013 kell 13.42
Seega on mitokondriaalse materjali täielik ülevaade seekord, loodetavasti on see koolitajatele kasulik. com