Митохондрия мембраносвязанная органелла, обнаруженная в цитоплазме почти всех эукариотический клетки (клетки с четко определенными ядрами), основная функция которых состоит в выработке большого количества энергии в виде аденозинтрифосфат (АТФ). Митохондрии обычно имеют округлую или овальную форму и размер от 0,5 до 10 мкм. Помимо производства энергии, митохондрии накапливают кальций для сигнальной активности клеток, выделяют тепло и опосредуют рост и гибель клеток. Количество митохондрий на клетку широко варьируется; например, у человека эритроциты (красные кровяные тельца) не содержат митохондрий, тогда как клетки печени и мышечные клетки могут содержать сотни или даже тысячи. Единственный эукариотический организм, у которого отсутствуют митохондрии, - это оксимонада. Моноцеркомоноиды разновидность. Митохондрии отличаются от других клеточных органелл тем, что они имеют две различные мембраны и уникальный геном и воспроизводятся путем бинарного деления; эти особенности указывают на то, что митохондрии разделяют эволюционное прошлое с прокариотами (одноклеточными организмами).
митохондрии Митохондрии (красные) встречаются по всей цитоплазме почти всех эукариотических клеток (ядро клетки показано синим цветом; цитоскелет показан желтым). defun / iStock.com
Митохондрия - это органелла круглой или овальной формы, которая встречается в клетках почти всех эукариотический организмы. Он производит энергию, известную как АТФ , для клетки через серию химических реакций.
какая компания впервые торговалась на нью-йоркской фондовой бирже?
Митохондрии, известные как электростанции клетки, производят энергию, необходимую для выживания и функционирования клетки. Посредством серии химических реакций митохондрии расщепляют глюкозу до энергетической молекулы, известной как аденозинтрифосфат (АТФ), который используется для подпитки различных других клеточных процессов. Помимо производства энергии, митохондрии накапливают кальций для передачи клеточных сигналов, выделяют тепло и участвуют в росте клеток и смерть .
Митохондрии обнаруживаются в клетках почти всех эукариотический организм, в том числе растения а также животные . Клетки, которым требуется много энергии, например мышечные клетки, могут содержать сотни или тысячи митохондрий. Некоторые типы клеток, такие как красные кровяные тельца, полностью лишены митохондрий. Как прокариотические организмы, бактерии и археи не имеют митохондрий.
Наружная мембрана митохондрий свободно проницаема для небольших молекул и содержит специальные каналы, способные транспортировать большие молекулы. Напротив, внутренняя мембрана гораздо менее проницаема, позволяя только очень маленьким молекулам проникать в гелеобразную матрицу, составляющую центральную массу органеллы. Матрикс содержит дезоксирибонуклеиновую кислоту (ДНК) митохондриального генома и ферменты цикл трикарбоновой кислоты (TCA) (также известный как цикл лимонной кислоты , или цикл Кребса), который превращает питательные вещества в побочные продукты, которые митохондрии могут использовать для производства энергии. Процессы, которые преобразуют эти побочные продукты в энергию, происходят в основном на внутренней мембране, которая изогнута в складки, известные как кристы, в которых находятся белковые компоненты основной энергогенерирующей системы клеток, цепи переноса электронов (ETC). ETC использует серию окислительно-восстановительные реакции перемещать электроны от одного белкового компонента к другому, в конечном итоге производя свободную энергию, которая используется для фосфорилирования АДФ (аденозиндифосфата) в АТФ. Этот процесс, известный как хемиосмотическое сопряжение окислительного фосфорилирования, поддерживает почти все клеточные активности, включая те, которые вызывают движение мышц и подпитывают функции мозга.
кто баллотировался в президенты в 2012 году
Базовый обзор процессов производства АТФ. Три процесса производства АТФ включают гликолиз, цикл трикарбоновых кислот и окислительное фосфорилирование. В эукариотических клетках два последних процесса происходят внутри митохондрий. Электроны, которые проходят через цепь переноса электронов, в конечном итоге генерируют свободную энергию, способную управлять фосфорилированием АДФ. Британская энциклопедия, Inc.
Большинство белков и других молекул, составляющих митохондрии, происходят из клетки. ядро . Однако в митохондриальном геноме человека содержится 37 генов, 13 из которых продуцируют различные компоненты ETC. Митохондриальная ДНК (мтДНК) очень чувствительна к мутациям, в основном потому, что она не обладает крепкий Механизмы репарации ДНК, общие для ядерной ДНК. Кроме того, митохондрия является основным местом производства активных форм кислорода (АФК или свободных радикалов) из-за высокого содержания кислорода. склонность для аберрантного высвобождения свободных электронов. В то время как несколько различных антиоксидантных белков в митохондриях улавливают и нейтрализуют эти молекулы, некоторые АФК могут вызывать повреждение мтДНК. Кроме того, некоторые химические вещества и инфекционные агенты, а также алкоголь злоупотреблять , может повредить мтДНК. В последнем случае чрезмерное потребление этанола насыщает ферменты детоксикации, вызывая утечку высокореактивных электронов из внутренней мембраны в цитоплазму или в матрикс митохондрий, где они соединяются с другими молекулами, образуя многочисленные радикалы.
почему битва при вердене была важна
митохондрии; поперечно-полосатая мышца. Микрофотография, полученная с помощью просвечивающего электронного микроскопа, показывающая частичное сокращение поперечно-полосатых мышечных волокон человека. Широкие красные полосы содержат актиновые и миозиновые нити, а митохондрии (зеленые) поставляют энергию, необходимую для сокращения мышц. SERCOMI — BSIP / возрастные фотостоки
У многих организмов митохондриальный геном наследуется по материнской линии. Это связано с тем, что материнская яйцеклетка отдает большую часть цитоплазмы эмбриону, а митохондрии унаследованы от отцовской сперма обычно уничтожаются. Существует множество наследственных и приобретенных митохондриальных заболеваний. Наследственные заболевания могут возникать в результате мутаций, передаваемых в материнской или отцовской ядерной ДНК или в материнской мтДНК. Как наследственная, так и приобретенная митохондриальная дисфункция связана с несколькими заболеваниями, включая болезнь Альцгеймера и болезнь Паркинсона. Предполагается, что накопление мутаций мтДНК на протяжении всей жизни организма играет важную роль в старение , а также в разработке некоторых раки и другие болезни. Поскольку митохондрии также являются центральным компонентом апоптоз (запрограммированная гибель клеток), который обычно используется для избавления организма от клеток, которые больше не используются или не функционируют должным образом, митохондриальная дисфункция, которая подавляет гибель клеток может способствовать развитию рак .
Материнское наследование мтДНК оказалось жизненно важным для исследований эволюция человека а также миграция . Передача от матери позволяет проследить сходство, унаследованное поколениями потомков, от одной линии предков на протяжении многих поколений. Исследования показали, что фрагменты митохондриального генома, принадлежащие всем живущим сегодня людям, можно проследить до единственной женщины-предка, жившей примерно от 150 000 до 200 000 лет назад. Ученые подозревают, что эта женщина жила среди других женщин, но процесс генетического дрейфа (случайные колебания частоты генов, влияющие на генетическую конституцию небольших популяций) заставил ее мтДНК случайным образом вытеснить мтДНК других женщин по мере развития популяции. Вариации мтДНК, унаследованные последующими поколениями людей, помогли исследователям расшифровать географическое происхождение, а также хронологические миграции различных человеческих популяций. Например, исследования митохондриального генома показывают, что люди, мигрировавшие из Азии в Америку 30 000 лет назад, могли оказаться на Берингии, обширной территории, которая включала сухопутный мост в современном Беринговом проливе, целых 15 000 лет назад. прибытие в Америку.
