Mitocondrie , organet legat de membrană găsit în citoplasma a aproape tuturor eucariotă celule (celule cu nuclei clar definiți), a căror funcție principală este de a genera cantități mari de energie sub formă de adenozin trifosfat (ATP). Mitocondriile au de obicei formă rotundă până la ovală și au o dimensiune cuprinsă între 0,5 și 10 μm. Pe lângă producerea de energie, mitocondriile stochează calciu pentru activitățile de semnalizare celulară, generează căldură și mediază creșterea și moartea celulelor. Numărul mitocondriilor pe celulă variază foarte mult; de exemplu, la om, eritrocitele (celulele roșii din sânge) nu conțin mitocondrii, în timp ce celulele hepatice și celulele musculare pot conține sute sau chiar mii. Singurul organism eucariot despre care se știe că nu are mitocondrii este oximonada Monocercomonoide specii. Mitocondriile sunt diferite de alte organite celulare prin faptul că au două membrane distincte și un genom unic și se reproduc prin fisiune binară; aceste caracteristici indică faptul că mitocondriile împărtășesc un trecut evolutiv cu procariotele (organisme unicelulare).
mitocondriile Mitocondriile (roșii) se găsesc pe tot parcursul citoplasmei a aproape tuturor celulelor eucariote (nucleul celular este prezentat în albastru; citoscheletul este prezentat în galben). defun / iStock.com
O mitocondrie este un organet rotund spre oval care se găsește în celulele aproape tuturor eucariotă organisme. Produce energie, cunoscută sub numele de ATP , pentru celulă printr-o serie de reacții chimice.
care dintre acestea are cea mai mică lungime de undă?
Cunoscute sub numele de puteri ale celulei, mitocondriile produc energia necesară pentru supraviețuirea și funcționarea celulei. Printr-o serie de reacții chimice, mitocondriile descompun glucoza într-o moleculă de energie cunoscută sub numele de adenozin trifosfat (ATP), care este utilizat pentru a alimenta diverse alte procese celulare. Pe lângă producerea de energie, mitocondriile stochează calciu pentru semnalizarea celulară, generează căldură și sunt implicate în creșterea celulelor și moarte .
Mitocondriile se găsesc în celulele a aproape fiecare eucariotă organism, inclusiv plante și animale . Celulele care necesită multă energie, cum ar fi celulele musculare, pot conține sute sau mii de mitocondrii. Câteva tipuri de celule, cum ar fi celulele roșii din sânge, nu au în totalitate mitocondrii. Ca organisme procariote, bacteriile și archaea nu au mitocondrii.
maro vs consiliul de învățământ
Membrana mitocondrială externă este permeabilă în mod liber moleculelor mici și conține canale speciale capabile să transporte molecule mari. În schimb, membrana interioară este mult mai puțin permeabilă, permițând doar moleculelor foarte mici să treacă în matricea asemănătoare unui gel care alcătuiește masa centrală a organului. Matricea conține acidul dezoxiribonucleic (ADN) al genomului mitocondrial și enzimele ciclul acidului tricarboxilic (TCA) (cunoscut și sub numele de ciclul acidului citric , sau ciclul Krebs), care metabolizează nutrienții în subproduse pe care mitocondria le poate folosi pentru producerea de energie. Procesele care transformă aceste produse secundare în energie au loc în primul rând pe membrana interioară, care este îndoită în pliuri cunoscute sub numele de criste care găzduiesc componentele proteice ale principalului sistem de celule generatoare de energie, lanțul de transport al electronilor (ETC). ETC folosește o serie de reacții de oxidare-reducere pentru a muta electronii de la o componentă proteică la alta, producând în cele din urmă energie liberă care este valorificată pentru a conduce fosforilarea ADP (adenozin difosfat) la ATP. Acest proces, cunoscut sub numele de cuplare chimiosmotică a fosforilării oxidative, alimentează aproape toate activitățile celulare, inclusiv cele care generează mișcarea musculară și alimentează funcțiile creierului.
prezentare generală de bază a proceselor de producție a ATP Cele trei procese de producție a ATP includ glicoliza, ciclul acidului tricarboxilic și fosforilarea oxidativă. În celulele eucariote ultimele două procese apar în mitocondrii. Electronii care sunt trecuți prin lanțul de transport al electronilor generează în cele din urmă energie liberă capabilă să conducă fosforilarea ADP. Encyclopædia Britannica, Inc.
Majoritatea proteinelor și a altor molecule care alcătuiesc mitocondriile provin din celulă nucleu . Cu toate acestea, 37 de gene sunt conținute în genomul mitocondrial uman, dintre care 13 produc diverse componente ale ETC. ADN-ul mitocondrial (ADNmt) este extrem de susceptibil la mutații, în mare parte deoarece nu posedă robust Mecanisme de reparare a ADN comune ADN-ului nuclear. În plus, mitocondria este un loc major pentru producerea speciilor reactive de oxigen (ROS; sau radicali liberi) datorită înclinație pentru eliberarea aberantă de electroni liberi. În timp ce mai multe proteine antioxidante diferite din mitocondrie elimină și neutralizează aceste molecule, unele ROS pot provoca daune ADNmt. În plus, anumite substanțe chimice și agenți infecțioși, precum și alcool abuz , poate deteriora ADNmt. În ultimul caz, aportul excesiv de etanol saturează enzimele de detoxifiere, provocând scurgerea de electroni foarte reactivi din membrana interioară în citoplasmă sau în matricea mitocondrială, unde se combină cu alte molecule pentru a forma numeroși radicali.
unde a pictat van gogh noaptea înstelată
mitocondrii; mușchi striat O micrografie cu electroni de transmisie care arată o fibră musculară striată umană parțial contractată. Benzile roșii largi conțin filamente de actină și miozină, în timp ce mitocondriile (verzi) furnizează energia necesară contracției musculare. SERCOMI — BSIP / age fotostock
În multe organisme, genomul mitocondrial este moștenit matern. Acest lucru se datorează faptului că celula ovală a mamei donează majoritatea citoplasmei embrionului și mitocondriile moștenite de la tatăl spermă sunt de obicei distruse. Există numeroase boli moștenite și dobândite mitocondriale. Bolile moștenite pot apărea din mutații transmise în ADN nuclear matern sau patern sau în ADNmt matern. Atât disfuncția mitocondrială moștenită, cât și cea dobândită sunt implicate în mai multe boli, inclusiv boala Alzheimer și boala Parkinson. Acumularea mutațiilor ADNmt de-a lungul duratei de viață a unui organism este suspectată că joacă un rol important în îmbătrânire , precum și în dezvoltarea anumitor cancerele și alte boli. Deoarece mitocondriile sunt, de asemenea, o componentă centrală a apoptoza (moarte celulară programată), care este utilizată în mod obișnuit pentru a scăpa corpul de celule care nu mai sunt utile sau care funcționează corect, disfuncție mitocondrială care inhibă moartea celulară poate contribui la dezvoltarea cancer .
Moștenirea maternă a ADNmt s-a dovedit vitală pentru cercetarea evolutia umana și migrație . Transmiterea maternă permite asemănărilor moștenite în generații de descendenți să fie urmărite pe o singură linie de strămoși pentru multe generații. Cercetările au arătat că fragmente din genomul mitocondrial purtate de toți oamenii în viață astăzi pot fi urmărite la o singură strămoș femeie care trăia cu aproximativ 150.000 - 200.000 de ani în urmă. Oamenii de știință suspectează că această femeie a trăit printre alte femei, dar că procesul de derivare genetică (fluctuații întâmplătoare ale frecvenței genelor care afectează constituția genetică a populațiilor mici) a determinat ADN-ul său mt să înlocuiască în mod aleatoriu cel al altor femei pe măsură ce populația a evoluat. Variațiile ADNmt moștenite de generațiile ulterioare de oameni au ajutat cercetătorii să descifreze originile geografice, precum și migrațiile cronologice ale diferitelor populații umane. De exemplu, studiile genomului mitocondrial indică faptul că oamenii care migrează din Asia în America cu 30.000 de ani în urmă ar fi putut fi blocați pe Beringia, o vastă zonă care a inclus un pod terestru în actuala strâmtoare Bering, cu până la 15.000 de ani înainte ajungând în America.
