Митохондриялар ар кандай клетканын эң маанилүү компоненттеринин бири. Алар ошондой эле хондриосома деп аталат. Булар өсүмдүктөрдүн жана жаныбарлардын цитоплазмасынын ажырагыс бөлүгү болгон гранулдуу же жип сымал органеллдер. Алар клеткадагы көптөгөн процесстер үчүн өтө зарыл болгон ATP молекулаларын өндүрүүчүлөр.
Митохондриялар деген эмне?
Митохондриялар клеткалардын энергетикалык негизи болуп саналат, алардын иш-аракети органикалык бирикмелердин кычкылданышына жана АТФ молекулаларынын ыдырашында бөлүнүп чыккан энергияны пайдаланууга негизделген. Биологдор жөнөкөй тил менен аны клеткалар үчүн энергия өндүрүүчү станция деп аташат.
1850-жылы митохондриялар булчуңдардагы гранулдар катары аныкталган. Алардын саны өсүү шарттарына жараша өзгөрүлүп турган: алар кычкылтек жетишсиздиги көп болгон клеткаларда көбүрөөк топтолот. Бул көбүнчө физикалык күч учурунда болот. Мындай кыртыштарда энергиянын кескин жетишсиздиги байкалат, ал митохондриялар менен толукталат.
Терминдин пайда болушу жана симбиогенез теориясындагы орду
1897-жылы Бенд биринчи жолу клеткалардын цитоплазмасындагы гранулдуу жана жип сымал түзүлүштү белгилөө үчүн «митохондрия» түшүнүгүн киргизген. Формасы жана өлчөмү боюнча аларар түрдүү: калыңдыгы 0,6 микрон, узундугу 1 микрондон 11 микронго чейин. Сейрек учурларда, митохондриялар чоң жана бутактуу болушу мүмкүн.
Симбиогенез теориясы митохондрия деген эмне жана алар клеткаларда кантип пайда болгону жөнүндө так түшүнүк берет. Анда хондриосома бактериялык клеткалар, прокариоттор тарабынан бузулуу процессинде пайда болгон деп айтылат. Алар кычкылтекти өз алдынча энергия өндүрүү үчүн колдоно албагандыктан, бул алардын толук өнүгүшүнө тоскоол болгон жана прогеноттор тоскоолдуксуз өнүгүп кетиши мүмкүн. Эволюциянын жүрүшүндө алардын ортосундагы байланыш прогеноттордун гендерин азыркы эукариотторго өткөрүүгө мүмкүндүк берген. Бул прогресстин урматында митохондриялар көз карандысыз организмдер болбой калды. Алардын генофондун толук ишке ашыруу мүмкүн эмес, анткени ал кандайдыр бир клеткадагы ферменттер тарабынан жарым-жартылай бөгөттөлгөн.
Алар кайда жашашат?
Митохондриялар цитоплазманын АТФке муктаж болгон аймактарында топтолгон. Мисалы, жүрөктүн булчуң тканында алар миофибрилдерге жакын жайгашкан, ал эми сперматозоиддерде турникеттин огунун айланасында коргоочу масканы түзөт. Ал жерде «куйруктун» айлануусу үчүн көп энергия өндүрүшөт. Сперма ушундайча жумурткага карай жылат.
Клеткаларда жаңы митохондриялар мурунку органеллдердин жөнөкөй бөлүнүшүнөн пайда болот. Анын жүрүшүндө бардык тукум куучулук маалымат сакталат.
Митохондрия: алар кандай көрүнөт
Митохондриялардын формасы цилиндрди элестетет. Алар көбүнчө эукариоттордо кездешет, клетканын көлөмүнүн 10дон 21%ке чейин ээлейт. Алардын өлчөмдөрү жанаформалары көп жагынан айырмаланат жана шарттарга жараша өзгөрүшү мүмкүн, бирок туурасы туруктуу: 0,5-1 микрон. Хондриосомалардын кыймылдары клеткадагы энергиянын тез чыгымдалышы орун алган жерлерге жараша болот. Кыймылдатуу үчүн цитоскелеттин структураларын колдонуп, цитоплазма аркылуу жылыңыз.
Ар түрдүү өлчөмдөгү митохондрияларды алмаштыруучу, бири-биринен өзүнчө иштеп, цитоплазманын айрым аймактарын энергия менен камсыз кылуучу узун жана тармакталган митохондриялар. Алар бири-биринен алыс жайгашкан клеткалардын аймактарын энергия менен камсыз кылууга жөндөмдүү. Хондриосомалардын мындай биргелешкен иштеши бир клеткалуу организмдерде гана эмес, көп клеткалуу организмдерде да байкалат. Хондриосомалардын эң татаал түзүлүшү сүт эмүүчүлөрдүн скелет булчуңдарында кездешет, мында эң чоң тармакталган хондриосомалар интермитохондриялык түйүндөрдүн (IMCs) жардамы менен бири-бирине кошулат.
Алар чектеш митохондриялык мембраналардын ортосундагы тар боштуктар. Бул мейкиндик жогорку электрон тыгыздыгы бар. MMK жүрөк булчуң клеткаларында көбүрөөк кездешет, алар иштеген хондриосомалар менен биригишет.
Маселени жакшыраак түшүнүү үчүн митохондриялардын маанисин, бул укмуштуудай органеллдердин түзүлүшүн жана функцияларын кыскача сүрөттөп беришиңиз керек.
Алар кантип жасалган?
Митохондриялар эмне экенин түшүнүү үчүн алардын түзүлүшүн билүү керек. Бул адаттан тыш энергия булагы шарга окшош, бирок көбүнчө узун. Эки мембрана бири-бирине жакын:
- сырткы (жылмакай);
- ички,жалбырак сымал (cristae) жана түтүкчөлөр (түтүкчөлөр) формасындагы өсүштөрдү түзөт.
Эгер митохондриялардын көлөмүн жана формасын эске албасаңыз, алардын түзүлүшү жана кызматы бирдей. Хондриосома өлчөмү 6 нм болгон эки мембрана менен чектелген. Митохондриялардын сырткы кабыкчасы аларды гиалоплазмадан коргогон идишке окшош. Ички мембрана сыртынан туурасы 11–19 нм кесим менен бөлүнгөн. Ички кабыкчанын айырмалоочу өзгөчөлүгү - анын митохондрияга чыгып, жалпак тилкелер түрүндө чыгуу жөндөмдүүлүгү.
Митохондриялардын ички көңдөйү майда бүртүкчөлүү түзүлүшкө ээ, кээде жиптер жана гранулдар (15-20 нм) кездешкен матрицага толгон. Матрицанын жиптери органелл ДНК молекулаларын, ал эми майда гранулдар митохондриялык рибосомаларды жаратат.
АТФ синтези биринчи этапта гиалоплазмада ишке ашат. Бул этапта субстраттардын же глюкозанын пирожүздүү кислотага чейинки алгачкы кычкылдануусу жүрөт. Бул процедуралар кычкылтексиз ишке ашат - анаэробдук кычкылдануу. Энергияны өндүрүүнүн кийинки этабы АТФнын аэробдук кычкылданышы жана бузулушу, бул процесс клеткалардын митохондрияларында жүрөт.
Митохондрия эмне кылат?
Бул органеллдин негизги функциялары:
- клеткалар үчүн энергия өндүрүү;
-
тукум куучулук маалыматты өзүнүн ДНКсы түрүндө сактоо.
митохондрияда болот
Митохондрияда өзүнүн дезоксирибонуклеиндик кислотасынын болушу булардын пайда болушунун симбиотикалык теориясын дагы бир жолу тастыктайт.органеллдер. Ошондой эле, алар негизги жумуштан тышкары, гормондордун жана аминокислоталардын синтезине катышат.
Митохондриялык патология
Митохондриялардын геномунда болгон мутациялар депрессияга алып келет. Адамдын тукум куучулук маалыматынын алып жүрүүчүсү ДНК болуп саналат, ал урпактарга ата-энеден, ал эми митохондриялык геном энеден гана берилет. Бул чындык абдан жөнөкөй түшүндүрүлөт: балдар ургаачы жумуртка менен бирге ага камтылган хондриосомалары бар цитоплазманы алышат, алар сперматозоиддерде жок. Бул оору менен ооруган аялдар урпактарына митохондриялык ооруну жугузушу мүмкүн, ал эми оорулуу эркек бул ооруну жугуза албайт.
Кадимки шарттарда хондриосомалар ДНКнын бирдей көчүрмөсүнө ээ - гомоплазма. Митохондриялык геномдо мутациялар болушу мүмкүн, дени сак жана мутацияланган клеткалардын чогуу жашоосунан улам гетероплазмия пайда болот.
Заманбап медицинанын аркасында бүгүнкү күнгө чейин 200дөн ашык оорулар аныкталган, анын себеби митохондриялык ДНК мутациясы болгон. Бардык учурларда эмес, бирок митохондриялык оорулар терапевтикалык тейлөөгө жана дарылоого жакшы жооп берет.
Ошентип, биз митохондрия деген эмне деген суроону түшүндүк. Башка бүт органеллдер сыяктуу алар да клетка үчүн абдан маанилүү. Алар кыйыр түрдө энергияны талап кылган бардык процесстерге катышат.
