Мои Конспекты
Главная | Обратная связь

...

Автомобили
Астрономия
Биология
География
Дом и сад
Другие языки
Другое
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Металлургия
Механика
Образование
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Туризм
Физика
Философия
Финансы
Химия
Черчение
Экология
Экономика
Электроника

Мітохондрії, специфічні транспортні системи внутрішньої мембрани мітохондрій. Біологічне окислення. Пластиди. Хлоропласти. Фотосинтез.





Помощь в ✍️ написании работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Мітохондрії. Будова мітохондрій. Мітохондрії є в усіх аеробних еукаріотних клітинах. Число мітохондрій для такого типу клітин порівняно стале, але воно може змінюватися залежно від стадії розвитку клітини та її функціональної активності. Поділ міто­хондрій відбувається після закінчення поділу клітини. В одній клітині печінки щура міститься понад 1000 мітохондрій. У клі­тині мітохондрії часто розміщені поблизу структур, яким по­трібна АТФ, що є продуктом діяльності мітохондрій. У де­яких клітинах, наприклад печінки, мітохондрії вільно пере­міщуються в цитоплазмі, а в м'язових, наприклад, їх поло­ження більш-менш фіксоване. Розмір і форма мітохондрій залежно від типу клітин дуже коливаються. У дріжджах їхня форма близька до сферичної, в клітинах печінки вони мають форму м'яча, клітинах нирок — циліндричну, фібро­бластах — ниткоподібну. Мітохондрії бувають також плас­тинчастої й зірчастої форм.

Залежно від метаболічного стану клітини як форма, так і об'єм мітохондрій можуть зазнавати швидких і різких змін. Довжина мітохондрій коливається в межах 1,5 — 10 мкм, а ширина — 2,5 — 1 мкм. Кожна мітохондрія оточена двома мембранами, відстань між якими становить 6—10 нм. Зовніш­ня мембрана гладенька, без перегинів і складок на відміну від внутрішньої, яка утворює велику кількість внутрішніх складок, або крист. Кристи збільшують поверхню внутріш­ньої мембрани, в якій структуровані ферменти, що беруть участь у синтезі АТФ. Внутрішній простір мітохондрій за­повнений матриксом — драглеподібною, напіврідкою масою, що складається приблизно на 50 % з білка і має дуже тонку структуру. Структурна організація матриксу зазнає істотних змін у разі зміни активності дихання. У матриксі знаходить­ся кільцева молекула мітохондріальної ДНК, специфічні іРНК, тРНК і рибосоми прокаріотного типу (різняться від цито­плазматичних коефіцієнтом седиментації) та часто трапляють­ся гранули солей кальцію і магнію. Тут відбувається автоном­ний біосинтез білків, які входять до складу внутрішньої мем­брани мітохондрій. У матриксі відбувається також окиснення і синтез жирних кислот.

Мітохондріальна ДНК містить інформацію для синтезу приблизно 30 білків. Оскільки для будови нової мітохондрії треба значно більше білків, то для цього потрібна участь і ядерної ДНК клітини, цитоплазма­тичних ферментів та інших молекул. Методом електронної мікроскопії високої роздільної здатності було з'ясовано, що зовнішня і внутрішня мембрани мітохондрій мають різну ультраструктуру. Зовнішня мембрана має товщину 6 — 7 нм і складається з білків (15 %) та фосфоліпідів (80 %). Вона має неспецифічну проникність для більшості речовин з молекулярною масою до 10 000. Внутрішня мембрана складаєть­ся переважно з білків (70 %), фосфоліпідів (лише 20 %) та інших речовин. Вона відрізняєься вибірковою проникністю, тобто пропускає тільки певні речовини.

(мал. 47) На електронній мікрофотографії добре видно зовнішню мембрану, кристи і матрикс, а також цитоплазматичні мем­брани двох сусідніх клітин з вузеньким (між стрілками) міжклітинним простором. Схему об'ємної структури мітохондрій зображено на мал. 48.

За допомогою методу негативного контрастування, за яко­го незафіксовані мітохондрії змішують з розчином фосфовольфрамату і після просушування вивчають (фосфовольфрамат непрозорий для електронів, не поглинається мітохондріями, а оточує мембранні структури, чітко виділяючи межі по­ділу й особливо зовнішні контури мембран).

(мал. 49) -Показано, що внутрішня поверхня внутрішньої мембрани мітохондрій вкрита розміщеними в певному порядку часточками сферичної форми діаметром 8 — 9 нм, з'єднаними з мембраною тоненькими перемичками. Ці шишкоподібні виступи, є «елементарними часточками» які не виявлено ні на зовнішній поверхні внутрішньої мем­брани, ні на зовнішній мем­брані.

На мал. 50 зображено схему будови кристи та еле­ментарної часточки внутріш­ньої мітохондріальної мембра­ни. Кожна елементарна час­точка складається з головки, ніжки й основи. Елементарні часточки під час функціювання мітохондрії занурені в мембрани. Головки еле­ментарних часточок відповідають за синтез АТФ. Це фер­мент АТФаза, яка забезпечує спряжене фосфорилювання АДФ з реакціями окиснення. Біля основи елементарної часточки знаходяться компоненти дихального ланцюга які розміщені один щодо одного суворо впорядковано. До основ­них компонентів дихального ланцюга належать НАД-дегідрогеназа, флавопротеїд, кофермент Q (або убіхінон) і цитохроми а, b, с. Ці ферменти містяться в мембрані у вигляді окре­мих груп так, що кожна з них є самостійною функціональною одиницею і містить у певних (молярних) співвідношеннях усі зазначені ферменти. Такі групи часто називають дихаль­ними ансамблями. Вони рівномірно розподілені по площині мембрани. Відстань між центрами сусідніх ансамблів стано­вить приблизно 20 нм, так що на кожні 4000 — 5000 нм2 по­верхні внутрішньої мембрани припадає один повний дихаль­ний ансамбль.

Основна функція мітохондрій - продукування енергії. Первинна форма накопичення енергії - це електрохімічний потенціал, що виникає на внутрішній мембрані. Більша час­тина цієї енергії витрачається на синтез АТФ, а частина — на активний транспорт крізь мембрану або на продукування теплоти. Джерело енергії в мітохондріях — процеси біологіч­ного (тканинного або клітинного) дихання, що починається з окиснення піровиноградної кислоти, утвореної в результаті гліколізу, і закінчується утворенням вуглекислого газу та води. Перший етап цього процесу — розщеплення піровиноградної кислоти, реакції циклу трикарбонових кислот, утворення вуг­лекислого газу і водню відбувається в матриксі мітохондрій, де містяться всі потрібні ферменти. Тут також знаходяться ферменти окиснення жирних кислот. Другий етап — перене­сення електронів від водню по ланцюгу дихальних ферментів з утворенням АТФ, тобто окисне фосфорилювання, відбуваєть­ся на внутрішній мембрані мітохондрій.

Походження мітохондрій.Учені вважають, що мітохондрії походять від аеробних бактерій в результаті їх симбіогенезу з клітиною-господарем. Прокаріоти, проникнувши в клітину випадково, пізніше вступили з нею у взаємовигідний симбіоз. Ймовірно, умови всередині клітини були сприятливими для розвитку прокаріотів. В обмін прокаріоти стали синтезувати АTФ і цим надали клітині здатності до аеробного дихання. На користь цієї гіпотизи є багато свідчень. Мітохондріальна ДНК кільцева, як і в бактерій. Рибосоми мітохондрій прокаріотного (70 S) типу. Рухи мітохондрій дуже подібні до рухів бактерій. Білковий синтез бактерій і мітохондрій чутливий до дії різних антибіотиків, тоді як синтез білка на рибосомах цитоплазми не чутливий до такої дії. Слід зазначити, що фер­менти циклу трикарбонових кислот та елементи зовнішньої мембрани мітохондрія отримує з цитоплазми клітини. Отже, мітохондрія — це не автономна система, оскільки мітохондріальна ДНК несе інформацію для синтезу близько З0 білків, а цього не вистачає для будови нової мітохондрії.

Доверь свою работу ✍️ кандидату наук!
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой



Поиск по сайту:







©2015-2020 mykonspekts.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.