Эс дэх митохондрийн үйл ажиллагаа. Митохондри

Чухал үүрэгТусгай бүтэц - митохондри нь эс бүрийн амьдралын үйл ажиллагаанд тодорхой үүрэг гүйцэтгэдэг. Митохондрийн бүтэц нь органеллийг хагас автономит горимд ажиллуулах боломжийг олгодог.

ерөнхий шинж чанар

Митохондриа 1850 онд нээсэн. Гэсэн хэдий ч митохондрийн бүтэц, үйл ажиллагааны зорилгыг зөвхөн 1948 онд л ойлгох боломжтой болсон.

Хэт том хэмжээтэй тул органеллууд нь гэрлийн микроскопоор тодорхой харагддаг. Хамгийн их урт нь 10 микрон, диаметр нь 1 микроноос хэтрэхгүй.

Митохондри нь бүх эукариот эсүүдэд байдаг. Эдгээр нь ихэвчлэн шош хэлбэртэй, давхар мембрантай органелл юм. Митохондри нь мөн бөмбөрцөг, судалтай, спираль хэлбэртэй байдаг.

Митохондрийн тоо ихээхэн ялгаатай байж болно. Жишээлбэл, элэгний эсэд мянга орчим, өндөгний эсэд 300 мянга орчим байдаг. Ургамлын эсүүдамьтнаас цөөн тооны митохондри агуулдаг.

ТОП 4 нийтлэлүүнтэй хамт уншиж байгаа хүмүүс

Цагаан будаа. 1. Эс дэх митохондрийн байрлал.

Митохондри нь хуванцар юм. Тэд хэлбэрээ өөрчилж, эсийн идэвхтэй төвүүд рүү шилждэг. Ихэвчлэн эдгээр эсүүд болон цитоплазмын хэсгүүдэд илүү олон митохондри байдаг бөгөөд ATP-ийн хэрэгцээ өндөр байдаг.

Бүтэц

Митохондри бүр нь цитоплазмаас хоёр мембранаар тусгаарлагдсан байдаг. Гаднах мембран нь гөлгөр. Дотоод мембраны бүтэц нь илүү төвөгтэй байдаг. Энэ нь функциональ гадаргууг нэмэгдүүлдэг олон тооны атираа - cristae үүсгэдэг. Хоёр мембраны хооронд ферментээр дүүрсэн 10-20 нм зай байдаг. Органелл дотор матриц байдаг - гельтэй төстэй бодис.

Цагаан будаа. 2. Дотоод бүтэцмитохондри.

"Митохондрийн бүтэц, үүрэг" хүснэгтэд органеллуудын бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг нарийвчлан тайлбарласан болно.

Нийлмэл	Тодорхойлолт	Функцүүд
Гаднах мембран	Липидээс бүрдэнэ. Их хэмжээний порин уураг агуулдаг бөгөөд энэ нь гидрофилик хоолой үүсгэдэг. Гаднах мембран бүхэлдээ нүх сүвээр нэвчдэг бөгөөд үүгээр дамжуулан бодисын молекулууд митохондрид ордог. Мөн липидийн нийлэгжилтэнд оролцдог ферментүүдийг агуулдаг	Органеллийг хамгаалж, бодисын тээвэрлэлтийг дэмждэг
	Тэд митохондрийн тэнхлэгт перпендикуляр байрладаг. Тэд хавтан эсвэл хоолой шиг харагдаж болно. Кристагийн тоо нь эсийн төрлөөс хамаарч өөр өөр байдаг. Зүрхний эсэд элэгний эсээс гурав дахин их байдаг. Гурван төрлийн фосфолипид ба уураг агуулсан: Катализатор - исэлдэлтийн процесст оролцох; Ферментийн - ATP үүсэхэд оролцдог; Тээвэрлэлт - матрицаас молекулуудыг гадагш болон буцааж зөөвөрлөнө	Амьсгалын гинжийг ашиглан амьсгалын хоёр дахь үе шатыг гүйцэтгэдэг. Устөрөгчийн исэлдэлт үүсэж, 36 молекул ATP ба усыг үүсгэдэг
	Энэ нь фермент, өөх тосны хүчил, уураг, РНХ, митохондрийн рибосомын холимогоос бүрдэнэ. Энд митохондрийн өөрийн ДНХ байрладаг.	Амьсгалын эхний үе шат - Кребсын мөчлөгийг гүйцэтгэдэг бөгөөд үүний үр дүнд 2 ATP молекул үүсдэг.

Митохондрийн гол үүрэг бол исэлдэлтийн фосфоржилтын урвалын улмаас эсийн амьсгалын үйл ажиллагааны улмаас ATP молекул хэлбэрээр эсийн энерги үүсгэх явдал юм.

Митохондриас гадна ургамлын эсүүд нэмэлт хагас бие даасан органеллууд - пластид агуулдаг.
Функциональ зорилгоос хамааран гурван төрлийн пластидыг ялгадаг.

• хромопластууд - пигмент (каротин) хуримтлуулах, хадгалах янз бүрийн сүүдэр, ургамлын цэцэгт өнгө өгөх;
• лейкопластууд - цардуул зэрэг шим тэжээлийг үр тариа, мөхлөг хэлбэрээр хадгалах;
• хлоропласт - ургамлын өнгө өгдөг, фотосинтез хийдэг ногоон пигмент (хлорофилл) агуулсан хамгийн чухал органеллууд.

Цагаан будаа. 3. Пластид.

Бид юу сурсан бэ?

Бид эсийн амьсгалыг гүйцэтгэдэг митохондри - давхар мембрантай органеллуудын бүтцийн онцлогийг судалж үзсэн. Гаднах мембран нь уураг, липидээс бүрдэх ба бодисыг зөөвөрлөнө. Дотор мембран нь устөрөгчийн исэлдэлт явагддаг атираа - cristae үүсгэдэг. Криста нь матрицаар хүрээлэгдсэн байдаг - эсийн амьсгалын зарим урвал явагддаг гельтэй төстэй бодис. Матриц нь митохондрийн ДНХ ба РНХ агуулдаг.

Сэдвийн тест

Тайлангийн үнэлгээ

Дундаж үнэлгээ: 4.4. Хүлээн авсан нийт үнэлгээ: 90.

Митохондри бол аливаа эсийн хамгийн чухал бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн нэг юм. Тэдгээрийг мөн хондриосом гэж нэрлэдэг. Эдгээр нь ургамал, амьтны цитоплазмын нэг хэсэг болох мөхлөгт эсвэл утас хэлбэртэй органелл юм. Эдгээр нь эсийн доторх олон процесст зайлшгүй шаардлагатай ATP молекулуудыг үүсгэдэг.

Митохондри гэж юу вэ?

Митохондри нь эсийн энергийн суурь бөгөөд тэдгээрийн үйл ажиллагаа нь ATP молекулуудын задралын явцад ялгардаг энергийн исэлдэлт, ашиглалтад суурилдаг. Биологичид энгийн хэлээрүүнийг эсийн эрчим хүч үйлдвэрлэх станц гэж нэрлэдэг.

1850 онд митохондри нь булчингийн мөхлөгүүд болохыг тогтоожээ. Тэдний тоо өсөлтийн нөхцлөөс хамааран өөр өөр байдаг: хүчилтөрөгчийн дутагдал ихтэй эсүүдэд илүү их хуримтлагддаг. Энэ нь ихэвчлэн хэзээ тохиолддог Идэвхтэй хөдөлгөөн хийх. Ийм эдэд эрчим хүчний хурц дутагдал гарч ирдэг бөгөөд энэ нь митохондриар нөхөгддөг.

Симбиогенезийн онол дахь нэр томьёоны харагдах байдал, байр суурь

1897 онд Бенд "митохондри" гэсэн ойлголтыг анх удаа хэлбэр, хэмжээ нь өөр өөр байдаг мөхлөгт ба судалтай бүтцийг тодорхойлох зорилгоор нэвтрүүлсэн: зузаан нь 0.6 мкм, урт нь 1-ээс 11 мкм байна. Ховор тохиолдолд митохондри байж болно том хэмжээболон салаалсан зангилаа.

Симбиогенезийн онол нь митохондри гэж юу болох, эсэд хэрхэн үүссэн талаар тодорхой ойлголт өгдөг. Энэ нь chondriosom нь бактерийн эсүүд, прокариотуудыг гэмтээх явцад үүссэн гэж хэлдэг. Тэд хүчилтөрөгчийг бие даан эрчим хүч үйлдвэрлэхэд ашиглаж чадахгүй байсан тул энэ нь тэднийг бүрэн хөгжүүлэхэд саад болж, удам угсаа нь ямар ч саадгүйгээр хөгжих боломжтой байв. Хувьслын явцад тэдгээрийн хоорондын холбоо нь удам угсаа генүүдээ эукариотуудад шилжүүлэх боломжтой болсон. Энэхүү дэвшлийн ачаар митохондри бие даасан организм байхаа больсон. Тэдний удмын санг бүрэн хэрэгжүүлэх боломжгүй, учир нь аль ч эсэд байдаг ферментүүдээр хэсэгчлэн хаагдсан байдаг.

Тэд хаана амьдардаг вэ?

Митохондри нь ATP-ийн хэрэгцээ гарч ирдэг цитоплазмын хэсгүүдэд төвлөрдөг. Жишээлбэл, in булчингийн эдзүрхэнд тэдгээр нь миофибрилүүдийн ойролцоо байрладаг бөгөөд эр бэлгийн эсэд боолтны тэнхлэгийн эргэн тойронд хамгаалалтын өнгөлөн далдлалт үүсгэдэг. Тэнд тэд "сүүл"-ийг эргүүлэхэд маш их энерги гаргадаг. Ийм байдлаар эр бэлгийн эс өндөг рүү шилждэг.

Эсэд шинэ митохондри нь өмнөх органеллуудын энгийн хуваагдалаар үүсдэг. Энэ хугацаанд бүх удамшлын мэдээлэл хадгалагдана.

Митохондри: тэд ямар харагддаг

Митохондрийн хэлбэр нь цилиндртэй төстэй. Тэд ихэвчлэн эукариотуудад байдаг бөгөөд эсийн эзэлхүүний 10-21% -ийг эзэлдэг. Тэдний хэмжээ, хэлбэр нь маш их ялгаатай бөгөөд нөхцөл байдлаас шалтгаалан өөрчлөгдөж болох боловч өргөн нь тогтмол байдаг: 0.5-1 микрон. Хондриосомын хөдөлгөөн нь энерги хурдан зарцуулагддаг эс дэх газраас хамаардаг. Тэд цитоплазмаар дамжин цитоскелетал бүтцийг ашиглан хөдөлгөөн хийдэг.

Бие биенээсээ тусад нь ажиллаж, цитоплазмын тодорхой бүсийг эрчим хүчээр хангадаг өөр өөр хэмжээтэй митохондриудыг орлуулах нь урт, салаалсан митохондри юм. Тэд бие биенээсээ хол байрлах эсийн хэсгүүдийг эрчим хүчээр хангах чадвартай. Хондриосомын ийм хамтарсан ажил нь зөвхөн нэг эсийн организмд төдийгүй олон эсийн организмд ажиглагддаг. Хондриосомын хамгийн нарийн бүтэц нь хөхтөн амьтдын араг ясны булчинд байдаг бөгөөд энд хамгийн том салаалсан хондриосомууд нь завсрын контактууд (IMCs) ашиглан хоорондоо холбогддог.

Эдгээр нь зэргэлдээх митохондрийн мембрануудын хоорондох нарийн завсар юм. Энэ орон зай өндөр электрон нягттай. MMK нь ажиллаж буй хондриосомуудтай холбогддог эсүүдэд илүү түгээмэл байдаг.

Асуудлыг илүү сайн ойлгохын тулд та митохондрийн ач холбогдол, эдгээр гайхалтай эрхтэнүүдийн бүтэц, үйл ажиллагааны талаар товч тайлбарлах хэрэгтэй.

Тэд хэрхэн баригдсан бэ?

Митохондри гэж юу болохыг ойлгохын тулд тэдгээрийн бүтцийг мэдэх хэрэгтэй. Энэхүү ер бусын энергийн эх үүсвэр нь бөмбөрцөг хэлбэртэй боловч ихэвчлэн уртасдаг. Хоёр мембран нь хоорондоо ойрхон байрладаг.

• гадаад (гөлгөр);
• дотоод, энэ нь навч хэлбэртэй (cristae) болон хоолой (гуурсан хоолой) ургалт үүсгэдэг.

Митохондрийн хэмжээ, хэлбэрээс гадна бүтэц, үүрэг нь ижил байдаг. Хондриосом нь 6 нм хэмжээтэй хоёр мембранаар тусгаарлагддаг. Митохондрийн гаднах мембран нь гиалоплазмаас хамгаалдаг савтай төстэй. Дотор мембран нь гаднах мембранаас 11-19 нм өргөнтэй бүсээр тусгаарлагддаг. Дотор мембраны өвөрмөц шинж чанар нь хавтгайрсан нуруу хэлбэртэй митохондри руу цухуйх чадвар юм.

Митохондрийн дотоод хөндий нь нарийн ширхэгтэй бүтэцтэй матрицаар дүүрсэн байдаг ба тэнд утас, мөхлөг (15-20 нм) заримдаа олддог. Матрицын утаснууд нь органеллуудыг үүсгэдэг ба жижиг мөхлөгүүд нь митохондрийн рибосомуудыг үүсгэдэг.

Эхний үе шатанд энэ нь гиалоплазмд явагддаг. Энэ үе шатанд субстрат буюу глюкозын анхны исэлдэлт үүсдэг. Эдгээр процедур нь хүчилтөрөгчгүйгээр явагддаг - агааргүй исэлдэлт. Эрчим хүчний үйлдвэрлэлийн дараагийн үе шат нь аэробик исэлдэлт ба ATP-ийн задралаас бүрддэг бөгөөд энэ үйл явц нь эсийн митохондрид тохиолддог.

Митохондри юу хийдэг вэ?

Энэ эрхтэний үндсэн үүрэг нь:

Митохондрид өөрийн дезоксирибонуклеин хүчил байгаа нь эдгээр органеллуудын харагдах симбиотик онолыг дахин баталж байна. Мөн үндсэн ажлаасаа гадна гормон, амин хүчлийн нийлэгжилтэнд оролцдог.

Митохондрийн эмгэг

Митохондрийн геномд тохиолддог мутаци нь сэтгэл гутралын үр дагаварт хүргэдэг. Хүний тээвэрлэгч нь ДНХ бөгөөд эцэг эхээс үр удамд дамждаг бол митохондрийн геном нь зөвхөн эхээс дамждаг. Энэ баримтыг маш энгийнээр тайлбарлав: хүүхдүүд эмэгтэй өндөгний хамт хавсарсан хондриосом бүхий цитоплазмыг хүлээн авдаг; тэдгээр нь эр бэлгийн эсэд байдаггүй. Энэ эмгэгтэй эмэгтэйчүүд үр удамд митохондрийн эмгэгийг дамжуулж болох боловч өвчтэй эрэгтэй хүн чадахгүй.

IN хэвийн нөхцөлХондриосомууд нь ДНХ-ийн ижил хуулбартай байдаг - гомоплазми. Мутаци нь митохондрийн геномд тохиолдож болох ба гетероплазми нь эрүүл, мутацид орсон эсүүд зэрэгцэн оршдогтой холбоотой байдаг.

Баярлалаа орчин үеийн анагаах ухаанӨнөөдрийг хүртэл 200 гаруй өвчин илэрсэн бөгөөд үүний шалтгаан нь митохондрийн ДНХ-ийн мутаци байсан юм. Бүх тохиолдолд биш, харин митохондрийн өвчин нь эмчилгээний арчилгаа, эмчилгээнд сайнаар нөлөөлдөг.

Тиймээс бид митохондри гэж юу вэ гэсэн асуултыг олж мэдсэн. Бусад бүх эрхтэнүүдийн нэгэн адил тэдгээр нь эсийн хувьд маш чухал юм. Тэд эрчим хүч шаарддаг бүх үйл явцад шууд бусаар оролцдог.

Митохондринь спираль, дугуй, сунасан эсвэл салаалсан эрхтэн юм.

Митохондрийн тухай ойлголтыг анх 1897 онд Бенда санал болгосон. Митохондри нь амьд эсүүдэд фазын тодосгогч ба интерференцийн микроскопийн тусламжтайгаар мөхлөг, мөхлөг эсвэл утас хэлбэрээр илрүүлж болно. Эдгээр нь хөдөлж, бие биетэйгээ нийлж, хуваагдах боломжтой нэлээд хөдөлгөөнт бүтэц юм. Гэрлийн микроскопийн дор үхсэн эсийг тусгай аргаар будах үед митохондри нь цитоплазмд тархсан эсвэл түүний зарим тодорхой бүсэд төвлөрсөн жижиг үр тариа (мөхлөг) хэлбэртэй байдаг.

Хүчилтөрөгчийн оролцоотойгоор глюкоз, өөх тосыг устгасны үр дүнд митохондрид энерги үүсч, органик бодисууд ус, нүүрстөрөгчийн давхар исэл болж хувирдаг. Амьтны организм амьдралд шаардлагатай үндсэн энергийг ийм байдлаар олж авдаг. Эрчим хүч нь аденозин трифосфат (ATP), илүү нарийвчлалтай, өндөр энергитэй холбоонд хадгалагддаг. Митохондрийн үйл ажиллагаа нь исэлдэлттэй нягт холбоотой байдаг органик нэгдлүүдмөн тэдгээрийн задралын явцад ялгарсан энергийг ATP молекулуудын нийлэгжилтэд ашигладаг. Тиймээс митохондрийг ихэвчлэн эсийн энергийн станцууд буюу эсийн амьсгалын эрхтэн гэж нэрлэдэг. ATP нь эрчим хүчээр баялаг терминал фосфатын бүлгүүдийн аль нэгийг өөр молекул руу шилжүүлж, түүнийг ADP болгон хувиргах замаар эрчим хүчний нийлүүлэгчийн үүргийг гүйцэтгэдэг.

Хувьслын явцад митохондри нь эртний эсийн биед симбиот болсон прокариот бичил биетүүд байсан гэж үздэг. Дараа нь тэдгээр нь зайлшгүй шаардлагатай болсон бөгөөд энэ нь дэлхийн агаар мандалд хүчилтөрөгчийн агууламж нэмэгдсэнтэй холбоотой байв. Нэг талаас, митохондри нь эсэд хортой илүүдэл хүчилтөрөгчийг зайлуулж, нөгөө талаас энерги өгдөг.

Митохондри байхгүй бол эс нь хүчилтөрөгчийг эрчим хүчээр хангах бодис болгон ашиглах боломжгүй бөгөөд зөвхөн агааргүй процессоор дамжуулан эрчим хүчний хэрэгцээгээ хангаж чадна. Тиймээс хүчилтөрөгч нь хор боловч хор нь эсийн хувьд амин чухал бөгөөд илүүдэл хүчилтөрөгч нь түүний дутагдалтай адил хор хөнөөлтэй байдаг.

Митохондри нь хэлбэрээ өөрчилж, эсийн хэрэгцээ хамгийн их байгаа хэсгүүдэд шилжиж чаддаг. Тиймээс кардиомиоцитуудад митохондри нь миофибриллийн ойролцоо байрладаг, бөөрний хоолойн эсүүдэд суурь нэвчилтүүдийн ойролцоо байрладаг, эс нь мянга хүртэлх митохондри агуулдаг бөгөөд тэдгээрийн тоо нь эсийн үйл ажиллагаанаас хамаардаг.

Митохондри нь дунджаар 0.5...3 мкм хөндлөн хэмжээтэй байдаг. Хэмжээнээс хамааран жижиг, дунд, том, аварга том митохондриуд ялгагдана (тэдгээр нь салаалсан сүлжээ - митохондрийн торлог бүрхэвчийг бүрдүүлдэг). Митохондрийн хэмжээ, тоо нь эсийн үйл ажиллагаа, эрчим хүчний хэрэглээтэй нягт холбоотой байдаг. Эдгээр нь маш их хувьсах чадвартай бөгөөд эсийн идэвхжил, хүчилтөрөгчийн агууламж, дааврын нөлөөллөөс хамааран хавдаж, кристалын тоо, бүтцийг өөрчлөх, тоо, хэлбэр, хэмжээ, ферментийн үйл ажиллагаанаас хамаарч өөр өөр байдаг.

Митохондрийн эзлэхүүний нягтрал, тэдгээрийн дотоод гадаргуугийн хөгжлийн түвшин болон бусад үзүүлэлтүүд нь эсийн эрчим хүчний хэрэгцээнээс хамаарна. Лимфоцитэд хэдхэн митохондри байдаг бол элэгний эсэд 2-3 мянга байдаг.

Митохондри нь матриц, дотоод мембран, перимитохондрийн орон зай, гаднах мембранаас бүрдэнэ. Гаднах митохондрийн мембран нь гиалоплазмаас эрхтэнийг тусгаарладаг. Ихэвчлэн түүнд байдаг гөлгөр контурба мембран уутыг төлөөлөхийн тулд хаалттай байна.

Гаднах мембран нь дотоод мембранаас ойролцоогоор 10...20 нм өргөнтэй перимитохондрийн орон зайгаар тусгаарлагдсан байдаг. Дотоод митохондрийн мембран нь митохондрийн бодит дотоод агуулгыг хязгаарладаг - матриц. Дотоод мембран нь митохондри руу олон тооны цухуйсан хэсгүүдийг үүсгэдэг бөгөөд тэдгээр нь хавтгай нуруу, эсвэл кристал шиг харагддаг.

Кристагийн хэлбэр нь ялтсууд (трабекуляр) ба гуурс (хэсэг дээр олон ширхэгтэй) шиг харагдаж болох бөгөөд тэдгээр нь митохондритай харьцуулахад уртааш буюу хөндлөн чиглэлд чиглэгддэг.

Митохондри бүр нь матрицаар дүүрсэн байдаг бөгөөд энэ нь электрон микрографид хүрээлэн буй цитоплазмаас илүү нягт юм. Митохондрийн матриц нь жигд (нэг төрлийн), заримдаа нарийн ширхэгтэй, янз бүрийн электрон нягтралтай байдаг. Энэ нь ойролцоогоор 2...3 нм зузаантай нимгэн утас, 15...20 нм орчим хэмжээтэй мөхлөгүүдийг илрүүлдэг. Матрицын утаснууд нь ДНХ молекулууд, жижиг мөхлөгүүд нь митохондрийн рибосомууд юм. Матриц нь ферментүүд, нэг хэлхээтэй, цикл ДНХ, митохондрийн рибосомууд, олон Ca 2+ ионуудыг агуулдаг.

Автономит системМитохондрийн уургийн нийлэгжилтийг гистонгүй ДНХ молекулуудаар төлөөлдөг. ДНХ нь богино, цагираг хэлбэртэй (циклик) бөгөөд 37 ген агуулдаг. Цөмийн ДНХ-ээс ялгаатай нь энэ нь кодлогддоггүй нуклеотидын дарааллыг бараг агуулдаггүй. Бүтэц, зохион байгуулалтын онцлог нь митохондрийн ДНХ-ийг бактерийн эсийн ДНХ-д ойртуулдаг. Митохондрийн ДНХ дээр РНХ молекулууд нийлэгждэг янз бүрийн төрөл: мэдээллийн, дамжуулах (тээвэрлэлт) болон рибосомын. Митохондрийн элч РНХ нь залгахад өртдөггүй (мэдээллийн ачаалал даахгүй хэсгийг таслах). Митохондрийн ДНХ молекулуудын жижиг хэмжээ нь бүх митохондрийн уургийн нийлэгжилтийг тодорхойлж чадахгүй. Ихэнх митохондрийн уураг нь генетикийн хяналтанд байдаг эсийн цөммөн цитоплазмд нийлэгждэг, учир нь митохондрийн ДНХ нь сул илэрхийлэгддэг бөгөөд исэлдэлтийн фосфоржилтын гинжин хэлхээний ферментийн зөвхөн хэсгийг бүрдүүлэх боломжтой байдаг. Митохондрийн ДНХ нь мембранд байрладаг араваас илүүгүй уураг кодлодог бөгөөд митохондрийн мембраны бие даасан функциональ уургийн цогцолборыг зөв нэгтгэх үүрэгтэй бүтцийн уураг юм. Тээврийн функцийг гүйцэтгэдэг уураг нь мөн нийлэгждэг. Уургийн нийлэгжилтийн ийм систем нь митохондрийн бүх функцийг хангаж чадахгүй тул митохондрийн бие даасан байдал нь хязгаарлагдмал бөгөөд харьцангуй юм.

Хөхтөн амьтдын митохондри нь бордох үед зөвхөн өндөгөөр дамждаг бөгөөд эр бэлгийн эс нь шинэ организмд цөмийн ДНХ-ийг нэвтрүүлдэг.

Рибосомууд нь цитоплазмын рибосомуудаас ялгаатай митохондрийн матрицад үүсдэг. Тэд цөмөөр кодлогдоогүй олон тооны митохондрийн уургийн нийлэгжилтэнд оролцдог. Митохондрийн рибосомууд нь тунадасны тоо 60 байдаг (цитоплазмын рибосомуудаас ялгаатай нь тунадасны тоо 80). Тунадасжилтын тоо нь центрифуг болон хэт центрифугийн үеийн тунадасны хурд юм. Бүтцийн хувьд митохондрийн рибосомууд нь прокариот организмын рибосомтой ойролцоо боловч хэмжээ нь жижиг бөгөөд зарим антибиотикт (хлорамфеникол, тетрациклин гэх мэт) мэдрэмтгий байдаг.

Митохондрийн дотоод мембран нь бодисыг зөөвөрлөхөд өндөр сонгомол шинж чанартай байдаг. Түүний дотоод гадаргууд исэлдүүлэгч фосфоржилтын гинжин хэлхээний ойролцоо ферментүүд, электрон тээвэрлэгч уураг, тээвэрлэлтийн систем ATP, ADP, пируват гэх мэт наалддаг.Дотоод мембран дээр ферментүүд нягт байрласаны үр дүнд өндөр коньюгаци (харилцаа холбоо) үүсдэг. биохимийн процессыг хангаж, катализаторын процессын хурд, үр ашгийг нэмэгдүүлдэг.

At электрон микроскопматрицын хөндийгөөр цухуйсан мөөг хэлбэртэй хэсгүүдийг тодорхойлно. Тэд ATP-синтетик (ADP-ээс ATP үүсгэдэг) үйл ажиллагаатай байдаг. Электрон тээвэрлэлт нь дөрвөн том ферментийн цогцолбор (цитохром) агуулсан дотоод мембранд байрлах амьсгалын замын гинжин хэлхээний дагуу явагддаг. Электронууд амьсгалын гинжин хэлхээгээр дамжин өнгөрөхөд устөрөгчийн ионууд матрицаас перимитохондрийн орон зайд шахагдаж, протоны градиент (насос) үүсэхийг баталгаажуулдаг. Энэхүү градиентийн энерги (бодисын концентраци ба мембраны потенциал үүсэх ялгаа) нь ATP-ийн нийлэгжилт, метаболит ба органик бус ионуудыг тээвэрлэхэд зарцуулагддаг. Дотоод мембранд агуулагдах тээвэрлэгч уураг нь органик фосфат, ATP, ADP, амин хүчил, өөхний хүчил, гурвалсан ба дикарбоксилын хүчлийг дамжуулдаг.

Митохондрийн гаднах мембран нь гидрофиль уургийн олон суваг агуулдаг тул бага молекул жинтэй бодисыг илүү нэвчүүлдэг. Гаднах мембран дээр матрицаас уураг нь перимитохондрийн орон зайд дамждаг тусгай рецепторын цогцолборууд байдаг.

Өөрийнхөөрөө химийн найрлагашинж чанараараа гадна мембран нь бусад эсийн доторх мембранууд болон плазмалемматай ойрхон байдаг. Энэ нь өөх тосыг метаболизмд оруулдаг, амины хувирлыг идэвхжүүлдэг (катализатор), амин оксидазыг агуулдаг ферментүүдийг агуулдаг. Хэрэв гаднах мембраны ферментүүд идэвхтэй хэвээр байвал энэ нь митохондрийн функциональ аюулгүй байдлын үзүүлэлт юм.

Митохондри нь бие даасан хоёр дэд хэсэгтэй. Гиалоплазмын уургийн цогцолбор нэвчсэний улмаас пермитохондрийн орон зай буюу гадна талын танхим (гадна дэд тасалгаа) үүсдэг бол митохондрийн ДНХ-ийн нийлэг үйл ажиллагааны улмаас дотоод дэд тасалгаа (митохондрийн матриц) хэсэгчлэн үүсдэг. Дотоод дэд тасалгаа (матриц) нь ДНХ, РНХ, рибосом агуулдаг. Тэр өөр өндөр түвшинГиалоплазмтай харьцуулахад Ca 2+ ионууд. Устөрөгчийн ионууд нь гадна талын дэд хэсэгт хуримтлагддаг. Гадны болон дотоод дэд хэсгүүдийн ферментийн идэвхжил, уургийн найрлага нь ихээхэн ялгаатай байдаг. Дотор хэсэг нь гаднахаас өндөр электрон нягттай байдаг.

Митохондрийн өвөрмөц маркерууд нь цитохром оксидаза ба сукцинатдегидрогеназа ферментүүд бөгөөд тэдгээрийг тодорхойлох нь митохондри дахь энергийн үйл явцыг тоон байдлаар тодорхойлох боломжийг олгодог.

Митохондрийн үндсэн үүрэг- ATP синтез. Нэгдүгээрт, сахар (глюкоз) нь гиалоплазмд сүүн ба пирувийн хүчил (пируват) болж задардаг бөгөөд нэгэн зэрэг бага хэмжээний ATP нийлэгждэг. Нэг глюкозын молекулын гликолизийн үр дүнд хоёр ATP молекул хэрэглэж, дөрөв нь үүсдэг. Тиймээс эерэг баланс нь зөвхөн хоёр ATP молекулаас бүрдэнэ. Эдгээр процессууд нь хүчилтөрөгчгүйгээр (анаэроб гликолиз) явагддаг.

Эрчим хүчний үйлдвэрлэлийн дараагийн бүх үе шатууд нь их хэмжээний ATP-ийн нийлэгжилтийг баталгаажуулдаг аэробик исэлдэлтийн процессоор дамждаг. Энэ тохиолдолд органик бодисууд CO 2 болон ус хүртэл устдаг. Исэлдэлт нь протоныг хүлээн авагч руу шилжүүлэх замаар дагалддаг. Эдгээр урвалууд нь митохондрийн матрицад байрладаг трикарбоксилын хүчлийн мөчлөгийн хэд хэдэн ферментийг ашиглан явагддаг.

Электрон дамжуулалт ба холбогдох ADP фосфоржилт (исэлдэлтийн фосфоржилт) системүүд нь кристал мембранд суурилагдсан байдаг. Энэ тохиолдолд электронууд нэг электрон хүлээн авагч уургаас нөгөөд шилжиж, эцэст нь хүчилтөрөгчтэй холбогдож ус үүсдэг. Үүний зэрэгцээ электрон тээвэрлэх гинжин хэлхээнд ийм исэлдэлтийн үед ялгардаг энергийн нэг хэсэг нь ADP-ийн фосфоржилтын үед өндөр энергитэй холбоо хэлбэрээр хадгалагддаг бөгөөд энэ нь олон тооны ATP молекулууд үүсэхэд хүргэдэг. эсийн доторх энергийн эквивалент. Митохондрийн кристалын мембран дээр исэлдэлтийн гинжин уургууд болон энд байрлах фосфоржилтын фермент ADP ATP синтетазын тусламжтайгаар исэлдэлтийн фосфоржилтын процесс явагддаг. Исэлдэлтийн фосфоржилтын үр дүнд нэг глюкозын молекулаас 36 ATP молекул үүсдэг.

Зарим даавар, бодисын хувьд митохондри нь тусгай рецептортой байдаг. Триодотиронин нь ихэвчлэн митохондрийн нийлэг үйл ажиллагааг хурдасгадаг. Интерлейкин-1 ба трииодотиронины өндөр концентраци нь исэлдэлтийн фосфоржилтын гинжийг задалж, митохондрийн хаван үүсгэдэг бөгөөд энэ нь дулааны энергийн үйлдвэрлэлийг нэмэгдүүлдэг.

Шинэ митохондри нь хуваагдал, нарийсалт эсвэл нахиалах замаар үүсдэг. Сүүлчийн тохиолдолд протомитохондрион үүсч, хэмжээ нь аажмаар нэмэгддэг.

Протомитохондрион нь гадна болон дотоод мембрантай жижиг эрхтэн юм. Дотор мембран нь муу хөгжсөн кристалгүй эсвэл агуулдаг. Органелл нь тодорхойлогддог доод түвшинаэробик фосфоржилт. Нарийсгах үед митохондрон дахь агууламж нь нэлээд том хэмжээтэй хоёр шинэ эрхтэний хооронд тархдаг. Нөхөн үржихүйн ямар ч аргын хувьд шинээр үүссэн митохондри бүр өөрийн гэсэн геномтой байдаг.

Хуучин митохондри нь автолизийн (лизосом ашиглан эс өөрөө задаргаа) устгагдаж, автолизосом үүсгэдэг. Автолизосомоос үлдэгдэл бие үүсдэг. Бүрэн задаргаа хийсний дараа үлдэгдэл биеийн агууламж бага молекул жинтэй байдаг органик бодис, экзоцитозоор арилдаг. Хэрэв хоол боловсруулалт бүрэн бус байвал митохондрийн үлдэгдэл эсэд давхаргат биет эсвэл нипофусцин бүхий мөхлөг хэлбэрээр хуримтлагддаг. Зарим митохондрид уусдаггүй кальцийн давс нь талстууд - шохойжилт үүсэх үед хуримтлагддаг. Митохондрийн доройтлын бүтээгдэхүүний хуримтлал нь эсийн доройтолд хүргэдэг.

Митохондри (Грек хэлнээс μίτος (mitos) - утас ба χονδρίον (chondrion) - мөхлөг) нь өөрийн генетикийн материал болох митохондри агуулсан эсийн хоёр мембрантай эрхтэн юм. Эдгээр нь бараг бүх эукариотуудад бөмбөрцөг эсвэл хоолой хэлбэртэй эсийн бүтэц хэлбэрээр олддог боловч прокариотуудад байдаггүй.

Митохондри нь өндөр энергитэй молекул аденозин трифосфатыг амьсгалын гинжин хэлхээгээр нөхөн төлжүүлдэг органелл юм. Энэ исэлдэлтийн фосфоржилтоос гадна тэд бусад үүргийг гүйцэтгэдэг чухал ажлууд, Жишээлбэл, төмөр, хүхрийн бөөгнөрөл үүсэхэд оролцоно. Ийм органеллуудын бүтэц, үүргийг доор дэлгэрэнгүй авч үзнэ.

-тай холбоотой

Ерөнхий мэдээлэл

Ялангуяа эрчим хүчний хэрэглээ ихтэй бүс нутагт митохондри их байдаг. Үүнд булчин, мэдрэл, мэдрэхүйн эсүүд, өндөгний эсүүд орно. Зүрхний булчингийн эсийн бүтцэд эдгээр органеллуудын эзлэхүүний хэсэг 36% хүрдэг. Тэдгээр нь ойролцоогоор 0.5-1.5 микрон диаметртэй, бөмбөрцөгөөс эхлээд нарийн төвөгтэй утас хүртэл янз бүрийн хэлбэртэй байдаг. Тэдний тоог эсийн эрчим хүчний хэрэгцээг харгалзан тохируулдаг.

Митохондриа алддаг эукариот эсүүд тэдгээрийг сэргээж чадахгүй. Тэдэнгүйгээр эукариотууд бас байдаг, жишээлбэл, зарим эгэл биетэн. Эсийн нэгжид ногдох эдгээр органеллуудын тоо ихэвчлэн 1000-аас 2000 хүртэл, эзлэхүүний хувь нь 25% байдаг. Гэхдээ эдгээр утгууд нь төрлөөс хамааран ихээхэн ялгаатай байж болно эсийн бүтэцболон бие. Боловсорч гүйцсэн эр бэлгийн эсэд дөрвөөс тав орчим, боловсорч гүйцсэн өндгөн эсэд хэдэн зуун мянга орчим байдаг.

Митохондри нь зөвхөн эхээс өндөгний сийвэнгээр дамждаг бөгөөд энэ нь эхийн шугамыг судлах шалтгаан болсон юм. Эр бэлгийн эсээр дамжуулан зарим эр эрхтэнүүд бордсон өндөгний (зигот) сийвэн рүү орж ирдэг нь одоо тогтоогдсон. Тэд нэлээд хурдан шийдэгдэх байх. Гэсэн хэдий ч эмч нар хүүхдийн митохондри нь эцгийн удмаас гаралтай болохыг баталж чадсан хэд хэдэн тохиолдол байдаг. Митохондрийн генийн мутациас үүдэлтэй өвчин нь зөвхөн эхээс удамшдаг.

Сонирхолтой!"Эсийн цахилгаан станц" хэмээх шинжлэх ухааны алдартай нэр томъёог 1957 онд Филипп Сикиевиц санаачилсан.

Митохондрийн бүтцийн диаграм

Эдгээр чухал бүтцийн бүтцийн онцлогийг авч үзье. Эдгээр нь хэд хэдэн элементийн хослолын үр дүнд үүсдэг. Эдгээр органеллуудын бүрхүүл нь гадна ба дотоод мембранаас бүрддэг бөгөөд тэдгээр нь эргээд фосфолипидын давхар давхарга ба уурагуудаас бүрддэг. Хоёр бүрхүүл нь шинж чанараараа ялгаатай. Тэдгээрийн хооронд таван өөр тасалгаа байдаг: гадна мембран, мембран хоорондын зай (хоёр мембран хоорондын зай), дотоод мембран, криста ба матриц (дотоод мембран доторх орон зай), ерөнхийдөө - дотоод бүтэцорганоид.

Сурах бичгүүдийн зураг дээр митохондри нь үндсэндээ тусдаа буурцаг хэлбэртэй органелл шиг харагддаг. Үнэхээр тийм үү? Үгүй ээ, тэд үүсдэг хоолой хэлбэрийн митохондрийн сүлжээ, энэ нь эсийн нэгжийг бүхэлд нь дамжуулж, өөрчлөх боломжтой. Эсийн митохондри нь нэгдэх (хуваах замаар) болон дахин хуваагдах (хуваагдах замаар) чадвартай байдаг.

Анхаар!Мөөгөнцрийн хувьд нэг минутын дотор хоёр митохондрийн нэгдэл үүсдэг. Тиймээс энэ нь боломжгүй юм нарийн тодорхойлолтэс дэх митохондрийн одоогийн тоо.

Гаднах мембран

Гаднах бүрхүүл нь бүхэл бүтэн органеллийг хүрээлж, митохондри ба цитозолын хооронд молекул, ион солилцох боломжийг олгодог уургийн цогцолборын сувгуудыг агуулдаг. Том молекулууд мембранаар дамжих боломжгүй.

Гадна хэсэг нь бүхэл бүтэн эрхтэнг хамарсан, нугалаагүй, фосфолипид ба уургийн жингийн харьцаа 1: 1 тул эукариот плазмын мембрантай төстэй. Энэ нь олон уураг, порин агуулдаг. Поринууд нь мембранаар дамжуулан 5000 дальтон хүртэлх масстай молекулуудыг чөлөөтэй тараах суваг үүсгэдэг. N-төгсгөлийн дохионы дараалал нь транслоксазын уургийн том дэд нэгжтэй холбогдож, дараа нь мембраны бүрхүүлийн дагуу идэвхтэй хөдөлдөг үед том уургууд нэвтэрч болно.

Хэрэв гаднах мембранд хагарал үүсвэл мембран хоорондын уургууд нь цитозол руу урсдаг. эсийн үхэлд хүргэж болзошгүй. Гаднах мембран нь эндоплазмын торлог бүрхэвчтэй нэгдэж, дараа нь MAM (митохондрионтой холбоотой ER) хэмээх бүтцийг үүсгэдэг. Энэ нь ER ба митохондри хоорондын дохиололд чухал ач холбогдолтой бөгөөд энэ нь тээвэрлэхэд шаардлагатай байдаг.

Мембран хоорондын зай

Талбай нь гаднах болон дотоод мембраны хоорондох зай юм. Гаднах нь жижиг молекулуудыг чөлөөтэй нэвтрүүлэх боломжийг олгодог тул мембран хоорондын зай дахь ион, сахар зэрэг тэдгээрийн концентраци нь цитозол дахь концентрацитай ижил байна. Гэсэн хэдий ч том уураг нь тодорхой дохионы дарааллыг дамжуулахыг шаарддаг тул уургийн найрлага нь мембран хоорондын зай болон цитозолын хооронд ялгаатай байдаг. Тиймээс мембран хоорондын зайд хадгалагдаж буй уураг нь цитохром юм.

Дотоод мембран

Дотоод митохондрийн мембран нь дөрвөн төрлийн функцтэй уураг агуулдаг.

• Уургууд - амьсгалын замын гинжин хэлхээний исэлдэлтийн урвалыг явуулдаг.
• Матрицад ATP үүсгэдэг аденозин трифосфатын синтаза.
• Матриц ба цитоплазмын хооронд метаболитуудын шилжилтийг зохицуулдаг тусгай тээврийн уураг.
• Уургийн импортын систем.

Дотор нь, ялангуяа давхар фосфолипид, кардиолипин, дөрвөн тосны хүчлээр солигддог. Кардиолипин нь ихэвчлэн митохондрийн мембран, бактерийн дотор байдаг плазмын мембранууд. Энэ нь гол төлөв хүний ​​биед байдаг бодисын солилцооны үйл ажиллагаа өндөртэй газруудадэсвэл зүрхний булчингийн агшилтын кардиомиоцит гэх мэт өндөр энергийн үйл ажиллагаа.

Анхаар!Дотоод мембран нь нийт митохондрийн уургийн 1/8 орчим нь 150 гаруй өөр өөр полипептид агуулдаг. Үүний үр дүнд липидийн концентраци нь гадна давхаргынхаас бага, нэвчилт нь бага байдаг.

Олон тооны кристад хуваагдаж, тэдгээр нь дотоод митохондрийн мембраны гаднах хэсгийг өргөжүүлж, ATP үйлдвэрлэх чадварыг нэмэгдүүлдэг.

Жишээлбэл, элэгний ердийн митохондрид гаднах хэсэг, ялангуяа кристал нь гаднах мембраны талбайгаас ойролцоогоор тав дахин их байдаг. ATP-ийн шаардлага өндөртэй эсийн эрчим хүчний станцууд, жишээлбэл. булчингийн эсүүд илүү их кристал агуулдаг;ердийн элэгний митохондриас илүү.

Дотор бүрхүүл нь матрицыг бүрхэж, дотоод шингэнмитохондри. Энэ нь нянгийн цитозолтой тохирч, митохондрийн ДНХ, цитратын мөчлөгийн ферментүүд болон цитозол дахь рибосомуудаас (гэхдээ мөн бактериас) өөр өөрийн митохондрийн рибосомуудыг агуулдаг. Мембран хоорондын зай нь ATP-ийг хэрэглэснээр нуклеотидыг фосфоржуулах чадвартай ферментүүдийг агуулдаг.

Функцүүд

• Задаргааны чухал замууд: пируватыг цитозолоос матриц руу нэвтрүүлдэг цитратын мөчлөг. Дараа нь пируват нь пируватдегидрогеназаар декарбоксилжиж, ацетил коэнзим А. Ацетил коэнзим А-ийн өөр нэг эх үүсвэр нь өөх тосны хүчлүүдийн задрал (β- исэлдэлт) бөгөөд энэ нь митохондри дахь амьтны эсэд тохиолддог боловч ургамлын эсэд зөвхөн глиоксисом ба пероксисомд тохиолддог. Үүний тулд ацил-коэнзим А нь дотоод митохондрийн мембранаар карнитинтай холбогдон цитозолоос шилжиж, ацетил-коэнзим А болж хувирдаг. Эндээс Кребсийн мөчлөгийн ихэнх бууруулагч эквивалентууд (мөн Кребсийн мөчлөг гэж нэрлэдэг) үүсдэг. трикарбоксилын хүчлийн мөчлөг), дараа нь исэлдэлтийн гинжин хэлхээнд ATP болж хувирдаг.
• Исэлдэлтийн гинж. Мембран хоорондын зай ба митохондрийн матрицын хооронд электрохимийн градиент бий болсон бөгөөд энэ нь электрон дамжуулалт ба протоны хуримтлалын процессоор ATP синтаза ашиглан ATP үйлдвэрлэхэд үйлчилдэг. Градиент үүсгэхэд шаардлагатай электрон ба протоныг олж авна -аас исэлдэлтийн задралаар шим тэжээл (глюкоз гэх мэт) биед шингэдэг. Гликолиз нь эхлээд цитоплазмд тохиолддог.
• Апоптоз (програмчлагдсан эсийн үхэл)
• Кальцийн хадгалалт: Митохондри нь кальцийн ионуудыг шингээж, дараа нь ялгаруулах чадвараараа эсийн гомеостазыг саатуулдаг.
• Төмрийн хүхрийн кластерын нийлэгжилтийг амьсгалын замын гинжин хэлхээний олон ферментүүд шаардлагатай байдаг. Энэ функцийг одоо митохондрийн чухал үүрэг гэж үздэг, i.e. Энэ нь бараг бүх эсүүд амьд үлдэхийн тулд эрчим хүчний станцууд дээр тулгуурладаг шалтгаан юм.

Матриц

Энэ нь дотоод митохондрийн мембранд багтсан орон зай юм. Ойролцоогоор гуравны хоёрыг агуулдаг нийт уураг. Дотоод мембранд агуулагдах ATP синтазаар дамжуулан ATP үйлдвэрлэхэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Олон зуун янз бүрийн ферментийн (гол төлөв өөхний хүчил ба пируват задралд оролцдог), митохондрийн өвөрмөц рибосом, элч РНХ болон митохондрийн геномын ДНХ-ийн хэд хэдэн хуулбарыг агуулсан өндөр концентрацитай холимог агуулсан.

Эдгээр органеллууд нь өөрийн гэсэн геномтой, түүнчлэн шаардлагатай ферментийн төхөөрөмжтэй байдаг өөрийн уургийн биосинтезийг явуулдаг.

Митохондри Митохондри гэж юу вэ, түүний үүрэг

Митохондрийн бүтэц, үйл ажиллагаа

Дүгнэлт

Тиймээс митохондри нь эрчим хүч үйлдвэрлэдэг эсийн цахилгаан станцууд гэж нэрлэгддэг бөгөөд бие даасан эс, ерөнхийдөө амьд организмын амьдрал, оршин тогтноход тэргүүлэх байр суурийг эзэлдэг. Митохондри нь амьд эсийн салшгүй хэсэг, түүний дотор ургамлын эсүүд бүрэн судлагдаагүй байна. Эдгээр эсүүдэд илүү их энерги шаарддаг митохондри их байдаг.

МИтохондри (митохондри; grech, mitos thread + chondrion grain) - амьтан, ургамлын организмын эсийн цитоплазмд байдаг органеллууд. М. нь амьсгалын болон исэлдэлтийн фосфоржилтын үйл явцад оролцож, эсийн үйл ажиллагаанд шаардлагатай энергийг үйлдвэрлэдэг бөгөөд ингэснээр түүний "цахилгаан станц" -ыг төлөөлдөг.

"Митохондри" гэсэн нэр томъёог 1894 онд С.Бенда санал болгосон. 30-аад оны дундуур. 20-р зуун Энэ нь анх удаа элэгний эсээс M.-ийг тусгаарлах боломжтой болсон нь эдгээр бүтцийг биохимийн аргаар судлах боломжтой болсон. 1948 онд Г.Хогебум М. нь үнэхээр эсийн амьсгалын төв гэдгийг баттай нотлох баримтыг олж авсан. 60-70-аад онд эдгээр эрхтэнүүдийг судлахад томоохон ахиц дэвшил гарсан. электрон микроскоп болон молекул биологийн аргуудыг ашиглахтай холбогдуулан.

М.-ийн хэлбэр нь бараг бөөрөнхий, маш сунасан, утас шиг (1-р зураг) Тэдний хэмжээ нь 0.1-7 микрон хооронд хэлбэлздэг. Эс дэх M-ийн хэмжээ нь эд эсийн төрөл, биеийн үйл ажиллагааны төлөв байдлаас хамаарна. Тиймээс spermatozoa-д M.-ийн тоо бага байдаг - ойролцоогоор. 20 (нэг эсэд), хөхтөн амьтдын бөөрний хоолойн хучуур эдийн эсүүдэд тус бүр 300 хүртэл байдаг ба аварга том амебад ( Эмх замбараагүй байдал) 500,000 митохондри илэрсэн.Хархны элэгний нэг эсээс ойролцоогоор. 3000 M. Гэсэн хэдий ч амьтны өлсгөлөнгийн үед M.-ийн тоо 700 хүртэл буурч болно. Ихэвчлэн M. нь цитоплазмд нэлээд жигд тархдаг боловч зарим эд эсийн эсүүдэд M. байнга нутагшсан байж болно. ялангуяа эрчим хүч шаарддаг. Жишээлбэл, араг ясны булчинд M. нь ихэвчлэн миофибриллийн агшилтын хэсгүүдтэй холбогдож, тогтмол гурван хэмжээст бүтэц үүсгэдэг. Spermatozoa-д spermatozoa нь сүүлний тэнхлэгийн судлын эргэн тойронд спираль бүрхүүл үүсгэдэг бөгөөд энэ нь эр бэлгийн эсэд нийлэгжсэн ATP энергийг сүүлний хөдөлгөөнд ашиглах чадвартай холбоотой байж магадгүй юм. Аксонуудад M. нь синаптик төгсгөлийн ойролцоо төвлөрч, мэдрэлийн импульс дамжуулах үйл явц явагдаж, эрчим хүчний хэрэглээ дагалддаг. Бөөрний гуурсан хоолойн эпителийн эсүүдэд M. нь суурийн цухуйсан хэсгүүдтэй холбоотой байдаг эсийн мембран. Энэ нь бөөрөнд үүсдэг ус, түүнд ууссан бодисыг идэвхтэй шилжүүлэх үйл явцад тогтмол, эрчимтэй эрчим хүчээр хангах хэрэгцээ шаардлагаас үүдэлтэй юм.

Электрон микроскопоор M. нь гадна болон дотор гэсэн хоёр мембран агуулдаг болохыг тогтоожээ. Мембран тус бүрийн зузаан нь ойролцоогоор. 6 нм, тэдгээрийн хоорондох зай нь 6-8 нм байна. Гаднах мембран нь гөлгөр, дотоод хэсэг нь митохондрийн хөндийд цухуйсан нарийн төвөгтэй проекц (криста) үүсгэдэг (Зураг 2). M.-ийн дотоод орон зайг матриц гэж нэрлэдэг. Мембран нь уураг, липидийн нягт савласан молекулуудын хальс бөгөөд матриц нь гельтэй төстэй бөгөөд уусдаг уураг, фосфат болон бусад химийн бодис агуулдаг. холболтууд. Ихэвчлэн матриц нь нэгэн төрлийн харагддаг, зөвхөн зарим тохиолдолд кальци, магнийн ион агуулсан нимгэн утас, хоолой, мөхлөгүүдийг олж болно.

Дотор мембраны бүтцийн онцлогоос ойролцоогоор бөмбөрцөг хэсгүүд байгааг тэмдэглэх нь зүйтэй. 8-10 нм диаметртэй, сууж байна богино хөлзаримдаа матриц руу цухуйсан байдаг. Эдгээр бөөмсийг 1962 онд Х.Фернандес-Моран нээжээ. Эдгээр нь F1 гэж нэрлэгддэг ATPase идэвхжилтэй уурагаас бүрддэг. Уураг нь зөвхөн матриц руу чиглэсэн тал дээр дотоод мембранд наалддаг. F1 бөөмс нь бие биенээсээ 10 нм зайд байрладаг ба М тус бүр нь 10 4 -10 5 ийм бөөмс агуулдаг.

M.-ийн кристал ба дотоод мембран нь амьсгалын замын ферментүүдийн ихэнхийг агуулдаг (харна уу), амьсгалын замын ферментүүд нь бие биенээсээ 20 нм зайд M. cristae-д тогтмол давтамжтайгаар тархсан авсаархан чуулгад хуваагддаг.

Бараг бүх төрлийн амьтан, ургамлын эсийн M. нь нэг зарчмын дагуу баригдсан боловч нарийн ширийн зүйлээс хазайх боломжтой. Тиймээс, cristae нь зөвхөн эрхтэний урт тэнхлэгт төдийгүй уртааш, жишээлбэл, аксоны синаптик бүсийн M.-д байрлаж болно. Зарим тохиолдолд кристал нь салаалж болно. Эгэл биетэн, зарим шавьжны бичил биетүүд, бөөрний дээд булчирхайн булчирхайн бүсийн эсүүдэд кристалууд нь хоолой хэлбэртэй байдаг. Кристагийн тоо өөр өөр байдаг; Тиймээс, M.-д элэгний эсүүд, үр хөврөлийн эсүүд маш цөөхөн байдаг бөгөөд тэдгээр нь богино байдаг, харин матриц нь элбэг байдаг; онд М. булчингийн эсүүдКриста нь олон боловч матриц нь жижиг. Кристагийн тоо нь M-ийн исэлдэлтийн идэвхжилтэй хамааралтай гэсэн үзэл бодол байдаг.

М.-ийн дотоод мембранд гурван процесс зэрэгцэн явагддаг: Кребсийн мөчлөгийн субстратын исэлдэлт (Трикарбоксилын хүчлийн мөчлөгийг үзнэ үү), энэ процессын явцад ялгарсан электронуудыг шилжүүлэх, өндөр энерги үүсгэх замаар энерги хуримтлуулах. аденозин трифосфатын холбоо (Аденозин фосфорын хүчлийг үзнэ үү). M.-ийн гол үүрэг нь ATP синтез (ADP ба органик бус фосфороос) ба аэробик исэлдэлтийн процессыг холбох явдал юм (Биологийн исэлдэлтийг үзнэ үү). ATP молекулуудад хуримтлагдсан энерги нь механик (булчинд), цахилгаан ( мэдрэлийн систем), осмотик (бөөр) гэх мэт үйл явц аэробик амьсгал(Биологийн исэлдэлтийг үзнэ үү) ба холбогдох исэлдэлтийн фосфоржилт (харна уу) нь М-ийн үндсэн үүрэг юм. Үүнээс гадна М-ийн гаднах мембранд исэлдэлт үүсч болно. тарган хүмүүс, фосфолипид болон бусад зарим нэгдлүүд.

1963 онд Насс, Насс (М. Насс, С. Насс) М. нь ДНХ (нэг буюу хэд хэдэн молекул) агуулдаг болохыг тогтоожээ. Одоогоор судлагдсан амьтны эсийн бүх митохондрийн ДНХ нь диаметртэй ковалент хаалттай цагиргуудаас бүрддэг. БОЛЖ БАЙНА УУ. 5 нм. Ургамлын митохондрийн ДНХ нь илүү урт бөгөөд үргэлж цагираг хэлбэртэй байдаггүй. Митохондрийн ДНХ нь цөмийн ДНХ-ээс олон талаараа ялгаатай. ДНХ-ийн репликаци нь ердийн механизмаар явагддаг боловч цаг хугацааны хувьд цөмийн ДНХ-ийн репликацитай давхцдаггүй. Митохондрийн ДНХ-ийн молекулд агуулагдах удамшлын мэдээллийн хэмжээ нь M-д агуулагдах бүх уураг, ферментийг кодлоход хангалтгүй юм. M. нь өөрийн тээврийн РНХ ба синтетазатай бөгөөд уургийн нийлэгжилтэд шаардлагатай бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг агуулдаг; Тэдний рибосомууд нь цитоплазмаас жижиг бөгөөд бактерийн рибосомтой илүү төстэй байдаг.

М.-ийн дундаж наслалт харьцангуй богино байна. Ийнхүү М-ийн хагасыг шинэчлэх хугацаа элэгний хувьд 9.6-10.2 хоног, бөөрөнд 12.4 хоног байна. M. популяцийг нөхөн сэргээх нь дүрмээр бол урьд өмнө байсан (эхийн) M.-ээс хуваагдах эсвэл нахиалах замаар явагддаг.

Хувьслын явцад бактери нь нянтай төстэй бичил биетүүдтэй анхдагч цөмт эсийн эндосимбиозоор үүссэн байж магадгүй гэж эрт дээр үеэс үздэг. Үүнд маш их хэмжээний нотолгоо бий: эсийн цөмийн ДНХ-ээс илүү бактерийн ДНХ-тэй төстэй өөрийн ДНХ байгаа эсэх; M.-д рибосом байгаа эсэх; ДНХ-ээс хамааралтай РНХ-ийн синтез; бактерийн эсрэг эмийн хлорамфениколын митохондрийн уургийн мэдрэмтгий байдал; амьсгалын замын гинжийг хэрэгжүүлэхэд бактеритай ижил төстэй байдал; морфол., биохимийн болон физиологийн, дотоод болон гадаад мембран хоорондын ялгаа. Симбиотик онолын дагуу эзэн эсийг агааргүй организм гэж үздэг бөгөөд энергийн эх үүсвэр нь гликолиз (цитоплазмд тохиолддог) юм. "Симбионт" -д Кребсийн мөчлөг ба амьсгалын замын гинж биелдэг; Энэ нь амьсгалах, исэлдэлтийн фосфоржих чадвартай (харна уу).

M. нь аливаа эмгэг, нөхцөл байдал үүсэхэд бусдаас эрт хариу үйлдэл үзүүлдэг эсийн доторх маш тогтворгүй органелл юм. Эс дэх микробын тоо өөрчлөгдөх (эсвэл популяцид) эсвэл тэдгээрийн бүтцэд өөрчлөлт орох боломжтой. Жишээлбэл, мацаг барих эсвэл ионжуулагч цацрагт өртөх үед М-ийн тоо буурдаг. Бүтцийн өөрчлөлтихэвчлэн бүхэл эрхтэний хаван, матрицыг цэвэрлэх, кристалыг устгах, гаднах мембраны бүрэн бүтэн байдлыг зөрчих зэргээс бүрддэг.

Хаван нь булчингийн эзэлхүүний мэдэгдэхүйц өөрчлөлт дагалддаг.Ялангуяа миокардийн ишемийн үед булчингийн эзэлхүүн 10 ба түүнээс дээш дахин нэмэгддэг. Хоёр төрлийн хаван байдаг: нэг тохиолдолд энэ нь эсийн доторх осмосын даралтын өөрчлөлттэй холбоотой, бусад тохиолдолд ферментийн урвал, усны солилцооны өөрчлөлтийг үүсгэдэг үндсэн үйл ажиллагааны эмгэгүүдтэй холбоотой эсийн амьсгалын өөрчлөлттэй холбоотой байдаг. Хаван үүсэхээс гадна M.-ийн вакуолизаци үүсч болно.

Патол, нөхцөл байдлыг (гипокси, хэт үйл ажиллагаа, хордлого) үүсгэдэг шалтгаанаас үл хамааран М.-ийн өөрчлөлт нь нэлээд хэвшмэл бөгөөд өвөрмөц бус байдаг.

М.-ийн бүтэц, үйл ажиллагаанд ийм өөрчлөлтүүд ажиглагдаж байгаа бөгөөд энэ нь өвчний шалтгаан болсон бололтой. 1962 онд Р.Люфт “митохондрийн өвчний” тохиолдлыг тодорхойлсон. Бодисын солилцооны хурд огцом нэмэгдсэн өвчтөн ( хэвийн үйл ажиллагаа Бамбай булчирхай) цоолбор хийсэн араг ясны булчинмөн M.-ийн тоо нэмэгдэж, мөн кристалын бүтцийг зөрчсөн нь тогтоогдсон. Тиротоксикозын хүнд хэлбэрийн үед элэгний эсэд гэмтэлтэй митохондри ажиглагдсан. J. Виноград нар. (1937-1969) тодорхой хэлбэрийн лейкемитэй өвчтөнүүдэд цагаан эсийн митохондрийн ДНХ нь хэвийн хэмжээнээс эрс ялгаатай болохыг тогтоожээ. Эдгээр нь нээлттэй цагираг эсвэл хоорондоо холбогдсон цагирагууд байв. Хими эмчилгээний үр дүнд эдгээр хэвийн бус хэлбэрийн давтамж буурчээ.

Ном зүй: Gause G. G. Митохондрийн ДНХ, М., 1977, библиогр.; D e P o-bertis E., Novinsky V. and S a e s F. Эсийн биологи, транс. Англи хэлнээс, М., 1973; Ozernyuk N.D. Митохондрийн өсөлт ба нөхөн үржихүй, М., 1978, библиогр.; Поликар А., Бесси М. Эсийн эмгэг судлалын элементүүд, транс. Франц хэлнээс, М., 1970; Рудин Д. ба Wilkie D. Митохондрийн биогенез, транс. Англи хэлнээс, М., 1970, библиогр.; Серов В.В., Пауков В.С. Хэт бүтцийн эмгэг, М., 1975; S e d e r R. Цитоплазмын ген ба органелл, транс. Англи хэлнээс, М., 1975.

Т.А.Залетаева.