Материал заимствован в интернет пространстве

Клетки не могут функционировать без митохондрий, без них жизнь не возможна.

Историческая справка:

В 1850 году ученые обнаружили внутри клеток небольшие гранулы. Эти органеллы были названы от греческого μίτος – нить и χόνδρος – крупинка. Их окончательная идентификация была завершена только в конце XIX века. Новые исследования в этой области были предприняты в 1950 году. Причастность митохондрий к дегенеративным болезням выявлена только 1988 году.

Строение и генетические особенности

Митохондрия состоит из наружной мембраны, которая является ее оболочкой и внутренней мембраны, места энергетических преобразований. Внутренняя мембрана образует многочисленные складки, способствующие интенсивной деятельности по преобразованию энергии.

Специфическая ДНК:
Самая примечательная особенность митохондрий – это наличие у них своей собственной ДНК: митохондриальной ДНК. Независимо от ядерной ДНК, каждая митохондрия имеет свой собственный генетический аппарат.

Митохондриальная ДНК наследуется только по материнской линии и передается из поколения в поколение исключительно женщинами. Эта особая форма наследственности митохондриального генома позволила создать родословное древо разных человеческих этносов, определив местонахождение наших общих предков в Эфиопии около 200 000 лет назад.

Обладая необыкновенными способностями к адаптации, при увеличении потребности в энергии митохондрии также способны размножаться независимо отклеточногоделения. Это явление возможно благодаря митохондриальной ДНК.

Митохондриальная ДНК передается исключительно женщинами.

Митохондриальная ДНК не наследуется по законам Менделя, а по законам цитоплазматического наследования. Во время оплодотворения проникающий в яйцеклетку сперматозоид теряет жгутик, в котором находятся все митохондрии. Зародышу передаются только митохондрии, содержащиеся в яйцеклетке матери. Таким образом, клетки наследуют их единственный источник энергии из материнских митохондрий.

3. Митохондрия: энергетическая станция клетки

Уникальный источник энергии.
В обычной жизни существуют различные способы извлечения энергии и использования ее для бытовых нужд: солнечные батареи, атомные электростанции, ветроэлектростанции... У клетки есть только одно решение для извлечения, преобразования и хранения энергии: митохондрия. Только митохондрия может преобразовать различные виды энергии в АТФ, энергию, используемую клеткой.

Процесс преобразования клеточной энергии
Митохондрии используют 80% кислорода, который мы вдыхаем, чтобы преобразовывать потенциальную энергию в энергию, используемую клеткой. В процессе окисления освобождается большое количество энергии, которая сохраняется митохондриями в виде молекул АТФ.

В день преобразовывается 40 кг. АТФ.
Энергия в клетке может принимать различные формы. Принцип действия клеточного механизма – преобразование потенциальной энергии в энергию, которую может напрямую использовать клетка.
Потенциальные видыэнергии попадают в клетку через питание в виде углеводов, жиров и белков
Клеточная энергия состоит из молекулы называемой АТФ: Аденозинтрифосфат. Она синтезируется в результате преобразования углеводов, жиров и белков внутри митохондрии.
За день в организме взрослого человека синтезируется и распадается эквивалент 40 кг АТФ.

Митохондрии и старение

Наличие своего собственного ДНК в митохондриях открывает новые пути в исследованиях проблемыстарения, которое возможно связано с устойчивостью митохондрий. К тому же мутация митохондриальной ДНК при известных дегенеративных болезнях (Альцгеймер, Паркинсон...) наводит на мысль, что они могут играть особую роль в этих процессах.

Как «стареет» митохондриальная ДНК?
Из-за постоянного последовательного деления митохондрий, направленного на производство энергии, их ДНК «снашивается». Истощается запас митохондрий в хорошей форме, уменьшая единственный источник клеточной энергии.
Митохондриальная ДНК в 10 раз чувствительнее к действию свободных радикалов, чем ядерная. Мутации, вызванные свободными радикалами, ведут к дисфункции митохондрий. Но по сравнению с клеточной система самовосстановления митохондриальной ДНК очень слабая. Когда повреждения митохондрий значительны, они самоуничтожаются. Этот процесс называется «аутофагией».

 

p.s. … Митохондрия – разновидность бактерии?
Используя новые усовершенствованные средства для исследований, ученые выявили явное сходство между митохондриями и бактериями. По-видимому, в эпоху «примитивных форм жизни» предки наших клеток поглощали бактерии, которые предоставляли в их распоряжение свою дыхательную систему. Таким образом, родилось понятие клеточной органеллы.

Материал заимствован в интернет пространстве