Mitokondrion , membraaniga seotud organell, mida leidub peaaegu kõigi tsütoplasmas eukarüootne rakud (selgelt määratletud tuumadega rakud), mille peamine ülesanne on toota suures koguses energiat adenosiinitrifosfaat (ATP). Mitokondrid on tavaliselt ümmarguse kuni ovaalse kujuga ja nende suurus jääb vahemikku 0,5–10 μm. Lisaks energia tootmisele salvestavad mitokondrid kaltsiumi rakkude signaalimistegevuseks, tekitavad soojust ning vahendavad rakkude kasvu ja surma. Mitokondrite arv raku kohta on väga erinev; näiteks inimestel ei sisalda erütrotsüüdid (punased verelibled) mitokondreid, maksarakud ja lihasrakud aga sadu või isegi tuhandeid. Ainus eukarüootne organism, millel teadaolevalt puuduvad mitokondrid, on oksümonaad Monocercomonoides liigid. Mitokondrid on erinevalt teistest rakuorganellidest selle poolest, et neil on kaks erinevat membraani ja ainulaadne genoom ning nad paljunevad binaarse lõhustumise teel; need tunnused näitavad, et mitokondritel on evolutsiooniline minevik prokarüootidega (üherakulised organismid).
mitokondrid Mitokondreid (punaseid) leidub peaaegu kõigi eukarüootsete rakkude kogu tsütoplasmas (rakutuum on näidatud sinisega, tsütoskelett on kollane). defun / iStock.com
Mitokondrion on ümmargune kuni ovaalse kujuga organell, mida leidub peaaegu kõigi rakkudes eukarüootne organismid. See toodab energiat, mida nimetatakse ATP , raku jaoks läbi mitmete keemiliste reaktsioonide.
mis oli Helsingi kokkulepete eesmärk
Tuntud kui raku jõujaamad, toodavad mitokondrid raku ellujäämiseks ja toimimiseks vajalikku energiat. Keemiliste reaktsioonide rea kaudu lagundavad mitokondrid glükoosi energia molekuliks, mida nimetatakse adenosiinitrifosfaat (ATP), mida kasutatakse mitmesuguste muude rakuprotsesside kütmiseks. Lisaks energia tootmisele salvestavad mitokondrid kaltsiumi rakkude signaalimiseks, tekitavad soojust ja osalevad rakkude kasvus ja surm .
Mitokondreid leidub peaaegu kõigi rakkudes eukarüootne organism, sealhulgas taimed ja loomad . Palju energiat nõudvad rakud, näiteks lihasrakud, võivad sisaldada sadu või tuhandeid mitokondreid. Mõnes tüüpi rakkudes, näiteks punastes verelibledes, puuduvad mitokondrid täielikult. Prokarüootsete organismidena pole bakteritel ja arheidel mitokondreid.
Välimine mitokondriaalmembraan on väikestele molekulidele vabalt läbilaskev ja sisaldab spetsiaalseid kanaleid, mis on võimelised transportima suuri molekule. Seevastu sisemine membraan on palju vähem läbilaskev, võimaldades ainult väga väikestel molekulidel ristuda geelitaolises maatriksis, mis moodustab organelli keskse massi. Maatriks sisaldab mitokondriaalse genoomi deoksüribonukleiinhapet (DNA) ja trikarboksüülhappe (TCA) tsükkel (tuntud ka kui sidrunhappetsükkel või Krebsi tsükkel), mis metaboliseerib toitained kõrvalproduktideks, mida mitokondrion saab kasutada energia tootmiseks. Protsessid, mis muudavad need kõrvalsaadused energiaks, toimuvad peamiselt sisemembraanil, mis on painutatud voldikuteks, mida tuntakse ristikutena ja mis sisaldavad rakkude peamist energiat tootva süsteemi - elektronide transpordiahela (ETC) - valgukomponente. ETC kasutab rida oksüdatsiooni-redutseerimise reaktsioonid elektronide liigutamiseks ühest valgukomponendist teise, tootes lõpuks vaba energiat, mida kasutatakse ADP (adenosiindifosfaadi) fosforüülimise ATP-ks juhtimiseks. See protsess, mida nimetatakse oksüdatiivse fosforüülimise kemiosmootiliseks sidestamiseks, juhib peaaegu kõiki rakulisi tegevusi, sealhulgas neid, mis tekitavad lihaste liikumist ja aju funktsioone.
millest räägib onu Tomi kajut
põhiline ülevaade ATP tootmise protsessidest ATP tootmise kolm protsessi hõlmavad glükolüüsi, trikarboksüülhappe tsüklit ja oksüdatiivset fosforüülimist. Eukarüootsetes rakkudes toimuvad mitokondrites kaks viimast protsessi. Elektroonide transpordiahelat läbivad elektronid loovad lõpuks vaba energiat, mis on võimeline juhtima ADP fosforüülimist. Encyclopædia Britannica, Inc.
Enamik mitokondreid moodustavatest valkudest ja muudest molekulidest pärinevad rakust tuum . Inimese mitokondriaalses genoomis on aga 37 geeni, millest 13 toodavad ETC erinevaid komponente. Mitokondriaalne DNA (mtDNA) on mutatsioonidele väga vastuvõtlik, peamiselt seetõttu, et sellel ei ole jõuline Tuuma-DNA-le ühised DNA parandusmehhanismid. Lisaks on mitokondrion peamine reaktiivsete hapnikuliikide (ROS; või vabade radikaalide) tootmise koht kõrge kalduvus vabade elektronide hälbiva vabanemise jaoks. Kui mitmed erinevad antioksüdantsed valgud mitokondrites puhastavad ja neutraliseerivad neid molekule, võib mõni ROS kahjustada mtDNA-d. Lisaks teatud kemikaalid ja nakkusetekitajad, samuti alkohol kuritarvitamine , võib kahjustada mtDNA-d. Viimasel juhul küllastab liigne etanooli tarbimine detoksifitseerimisensüüme, põhjustades ülimalt reaktiivsete elektronide lekke sisemembraanist tsütoplasmasse või mitokondriaalmaatriksisse, kus nad koos teiste molekulidega moodustavad arvukalt radikaale.
mis on varte funktsioon
mitokondrid; vöötlihas Ülekandelektronmikroskoop, mis näitab osaliselt kokkutõmbunud inimese vöötlihaskiudu. Laiad punased ribad sisaldavad aktiini ja müosiini filamente, mitokondrid (rohelised) aga varustavad lihaste kokkutõmbumiseks vajalikku energiat. SERCOMI — BSIP / vanusefoto
Mitmetes organismides pärandub mitokondriaalne genoom emalikult. Seda seetõttu, et ema munarakk annetab suurema osa tsütoplasmast embrüole ja isa munarakkudest päritud mitokondrid sperma tavaliselt hävitatakse. Mitokondriaalseid haigusi on palju. Pärilikud haigused võivad tekkida mutatsioonidest, mis kanduvad ema või isa tuuma DNA-s või ema mtDNA-s. Nii pärilik kui omandatud mitokondriaalne düsfunktsioon on seotud mitmete haiguste, sealhulgas Alzheimeri tõbi ja Parkinsoni tõbi. Kahtlustatakse, et mtDNA mutatsioonide kuhjumisel organismi eluea jooksul on oluline roll vananemine , samuti teatud vähkkasvajad ja muud haigused. Sest mitokondrid on ka selle keskne komponent apoptoos (programmeeritud rakusurm), mida kasutatakse tavapäraselt keha vabastamiseks rakkudest, mis ei ole enam kasulikud ega toimi korralikult, mitokondrite düsfunktsioonid, mis pärsib rakusurm võib aidata kaasa vähk .
MtDNA ema pärand on osutunud eluliselt vajalikuks selle uurimisel inimese evolutsioon ja ränne . Ema ülekandmine võimaldab järeltulevate põlvkondade päritud sarnasusi paljude põlvkondade jooksul ühest esivanemate reast jälgida. Uuringud on näidanud, et mitokondriaalse genoomi fragmendid, mida kõik tänapäeval elus olevad inimesed kannavad, on seotud ühe naissoost esivanemaga, kes elab hinnanguliselt 150 000–200 000 aastat tagasi. Teadlased kahtlustavad, et see naine elas teiste naiste seas, kuid geneetilise triivi protsess (geenisageduse juhuslikud kõikumised, mis mõjutavad väikeste populatsioonide geneetilist koosseisu) põhjustasid tema mtDNA juhuslikult teiste naiste omi, kui populatsioon arenes. Järgnevate inimpõlvkondade päritud mtDNA variatsioonid on aidanud teadlastel lahti mõtestada geograafilist päritolu ja ka inimrühmade kronoloogilisi rändeid. Näiteks näitavad mitokondriaalse genoomi uuringud, et Aasiast Ameerikasse 30 000 aastat tagasi rännanud inimesed võisid olla luhtunud Beringial, suurel alal, mis hõlmas maasilda praeguses Beringi väinas, juba 15 000 aastat enne seda. saabudes Ameerikasse.
