1 - гаднах мембран;
3 - матриц;
2 - дотоод мембран;
4 - перимитохондрийн орон зай.
Митохондрийн шинж чанарууд (уураг, бүтэц) хэсэгчлэн митохондрийн ДНХ-д, хэсэгчлэн цөмд кодлогдсон байдаг. Тиймээс митохондрийн геном нь рибосомын уураг, хэсэгчлэн электрон тээвэрлэгч гинжин хэлхээний системийг, цөмийн геном нь Кребсийн мөчлөгийн ферментийн уургийн талаарх мэдээллийг кодлодог. Митохондрийн ДНХ-ийн хэмжээг митохондрийн уургийн тоо, хэмжээтэй харьцуулж үзэхэд энэ нь уургийн бараг тал хувийг агуулдаг болохыг харуулж байна. Энэ нь хлоропласт шиг митохондрийг хагас бие даасан, өөрөөр хэлбэл цөмөөс бүрэн хамааралгүй гэж үзэх боломжийг бидэнд олгодог. Тэд өөрсдийн ДНХ, уураг нийлэгжүүлэх системтэй бөгөөд цитоплазмын өв залгамжлал нь тэдэнтэй болон пластидуудтай холбоотой байдаг. Ихэнх тохиолдолд энэ нь эхийн удамшлын шинж чанартай байдаг, учир нь митохондрийн анхны тоосонцор өндөгний дотор байрладаг. Тиймээс митохондри нь үргэлж митохондриас үүсдэг. Митохондри ба хлоропластыг хэрхэн хувьслын үүднээс авч үзэх талаар нэлээд маргаан дагуулсан. Эрт 1921 онд Оросын ургамал судлаач Б.М. Козо-Полянский эс нь хэд хэдэн организмууд зэрэгцэн оршдог симбиотрофын систем гэж үздэг. Одоогийн байдлаар митохондри ба хлоропластуудын гарал үүслийн эндосимбиотик онолыг ерөнхийд нь хүлээн зөвшөөрдөг. Энэ онолоор бол митохондри нь урьд өмнө бие даасан организмууд байсан. Л.Маргелис (1983)-ын хэлснээр эдгээр нь амьсгалын замын хэд хэдэн фермент агуулсан эубактери байж болно. Хувьслын тодорхой үе шатанд тэд цөм агуулсан анхдагч эс рүү нэвтэрсэн. Бүтцийн хувьд митохондри ба хлоропластын ДНХ нь дээд ургамлын цөмийн ДНХ-ээс эрс ялгаатай бөгөөд бактерийн ДНХ (дугуй бүтэц, нуклеотидын дараалал) -тай төстэй болох нь тогтоогдсон. Ижил төстэй байдал нь рибосомын хэмжээгээр илэрдэг. Тэд цитоплазмын рибосомоос бага хэмжээтэй байдаг. Митохондри дахь уургийн нийлэгжилтийг бактерийн нийлэгжилтийн нэгэн адил антибиотик хлорамфеникол дарангуйлдаг бөгөөд энэ нь эукариот рибосом дахь уургийн нийлэгжилтэд нөлөөлдөггүй. Нэмж дурдахад бактери дахь электрон тээвэрлэх систем нь плазмын мембранд байрладаг бөгөөд энэ нь дотоод митохондрийн мембран дахь электрон тээвэрлэлтийн гинжин хэлхээний зохион байгуулалттай төстэй юм.
Митохондрибүх эукариот эсүүдэд байдаг. Эдгээр органеллууд нь эсийн аэробик амьсгалын үйл ажиллагааны гол газар юм. Митохондриа анх 1850 онд булчингийн эсэд мөхлөг хэлбэрээр илэрсэн.
Митохондрийн тооторонд маш тогтворгүй; Энэ нь организмын төрөл, эсийн шинж чанараас хамаарна. Эрчим хүчний хэрэгцээ ихтэй эсүүд олон митохондри агуулдаг (жишээлбэл, элэгний усан эсэд 1000 орчим байж болно). Идэвх багатай эсүүдэд митохондри нь хамаагүй бага байдаг. Митохондрийн хэмжээ, хэлбэр нь маш их ялгаатай байдаг. Митохондри нь спираль, дугуй, сунасан, аяга хэлбэртэй, бүр салаалсан байж болно: илүү идэвхтэй эсүүдэд тэдгээр нь ихэвчлэн том байдаг. Митохондрийн урт нь 1.5-10 мкм, өргөн нь 0.25-1.00 мкм, харин диаметр нь 1 мкм-ээс ихгүй байна.
Митохондрихэлбэрээ өөрчлөх чадвартай, зарим нь эсийн онцгой идэвхтэй хэсэгт шилжиж чаддаг. Энэ хөдөлгөөн нь эсэд ATP-ийн хэрэгцээ өндөр байгаа газруудад олон тооны митохондрийг төвлөрүүлэх боломжийг олгодог. Бусад тохиолдолд митохондрийн байрлал илүү тогтмол байдаг (шавжны нислэгийн булчингууд шиг).
Митохондрийн бүтэц
Митохондриөгүүлэлд дурдсанчлан нэгэн төрлийн үүсгэгч болон хэт центрифуг ашиглан эсээс цэвэр фракц хэлбэрээр тусгаарлагдсан. Үүний дараа тэдгээрийг огтлолт эсвэл сөрөг тодосгогч гэх мэт янз бүрийн техник ашиглан электрон микроскопоор шалгаж болно.
Митохондри бүрхоёр мембранаас бүрдсэн бүрхүүлээр хүрээлэгдсэн. Гаднах мембран нь дотоод мембранаас бага зайд тусгаарлагдсан байдаг - дотоод мембраны орон зай. Дотор мембран нь cristae гэж нэрлэгддэг сам шиг олон тооны атираа үүсгэдэг. Криста нь дотоод мембраны гадаргууг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлж, амьсгалын замын гинжин хэлхээний бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн орон зайг бүрдүүлдэг. ADP ба ATP-ийн идэвхтэй тээвэрлэлт нь дотоод митохондрийн мембранаар дамждаг. Сөрөг тодосгогч арга нь бүтэц нь өөрөө биш, харин тэдгээрийн эргэн тойрон дахь орон зай нь матрицтай тулгардаг дотоод митохондрийн мембраны тал дээр тусгай "элементар бөөмс" байгаа эсэхийг тодорхойлох боломжийг олгосон. Ийм бөөм бүр толгой, хөл, суурь хэсгээс бүрдэнэ.
Хэдийгээр бичил зурагт энгийн тоосонцор нь мембранаас матриц руу цухуйж байгааг харуулж байгаа мэт боловч энэ нь бэлтгэлийн процедураас үүдэлтэй олдвор бөгөөд бодит байдал дээр тэдгээр нь мембранд бүрэн шингэсэн байдаг гэж үздэг. Бөөмийн толгойнууд нь ATP синтезийг хариуцдаг; Эдгээр нь ATPase ферментийг агуулдаг бөгөөд энэ нь ADP-ийн фосфоржилтыг амьсгалын замын гинжин хэлхээний урвалтай холбодог. Мембраны бүх зузааныг дүүргэх хэсгүүдийн суурь нь амьсгалын замын гинжин хэлхээний бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Митохондрийн матриц нь Кребсийн мөчлөгт оролцдог ихэнх ферментүүдийг агуулдаг бөгөөд өөх тосны хүчлийн исэлдэлт үүсдэг. Митохондрийн ДНХ, РНХ, 70S рибосомууд мөн энд байрладаг.
Эрт 19-р зуунд амьд эсийн бүтцийг амьд эсийн анхны, хараахан төгс болоогүй бүтцээр нь сонирхож судалж байхдаа биологичид түүний дотор "митохондри" гэж нэрлэгддэг сунасан зигзаг хэлбэртэй объектуудыг анзаарчээ. "Митохондри" гэдэг нэр томъёо нь өөрөө "митос" - утас ба "хондрос" - үр тариа, үр тариа гэсэн хоёр грек үгнээс бүрддэг.
Митохондри гэж юу вэ, тэдгээрийн үүрэг
Митохондри нь давхар мембрантай эукариот эс бөгөөд үндсэн үүрэг нь органик нэгдлүүдийг исэлдүүлэх, ATP молекулуудын нийлэгжилт, тэдгээрийн задралын дараа үүссэн энергийг ашиглах явдал юм. Өөрөөр хэлбэл, митохондри нь эсийн энергийн суурь юм, митохондри нь эсэд шаардлагатай энергийг үүсгэдэг нэг төрлийн станц юм.
Эсийн митохондрийн тоо хэд хэдэн мянгаас хэдэн мянган нэгж хооронд хэлбэлзэж болно. Мэдээжийн хэрэг ATP молекулуудын синтезийн үйл явц эрчимтэй явагддаг эсүүдэд тэдгээр нь илүү их байдаг.
Митохондриа өөрөө өөр өөр хэлбэр, хэмжээтэй байдаг бөгөөд тэдгээрийн дунд дугуй, сунасан, спираль, аяга хэлбэртэй төлөөлөгчид байдаг. Ихэнхдээ тэдгээрийн хэлбэр нь нэг микрометр диаметртэй, 10 микрометр хүртэл урттай дугуй хэлбэртэй байдаг.
Митохондри ийм харагддаг.
Түүнчлэн, митохондри нь эсийг тойрон хөдөлж (тэд үүнийг гүйдлийн ачаар хийдэг) эсвэл байрандаа хөдөлгөөнгүй байж чаддаг. Тэд үргэлж эрчим хүч үйлдвэрлэх шаардлагатай газрууд руу шилждэг.
Митохондрийн гарал үүсэл
Өнгөрсөн 20-р зууны эхээр симбиогенезийн таамаглал бий болсон бөгөөд үүний дагуу митохондри нь өөр прокариот эсэд нэвтэрсэн аэробик бактериас гаралтай байв. Эдгээр бактери нь шаардлагатай шим тэжээлээ хүлээн авсныхаа хариуд эсийг ATP молекулуудаар хангаж эхэлсэн. Хувьслын явцад тэд бие даасан байдлаа аажмаар алдаж, генетик мэдээллийнхээ нэг хэсгийг эсийн цөмд шилжүүлж, эсийн органелл болж хувирав.
Митохондри нь дараахь зүйлээс бүрдэнэ.
- хоёр, тэдгээрийн нэг нь дотоод, нөгөө нь гадаад,
- мембран хоорондын зай,
- матриц - митохондрийн дотоод агуулга;
- Криста нь матрицад ургасан мембраны нэг хэсэг юм.
- уургийн синтезийн систем: ДНХ, рибосом, РНХ,
- бусад уураг ба тэдгээрийн цогцолборууд, үүнд олон тооны янз бүрийн ферментүүд,
- бусад молекулууд
Митохондрийн бүтэц ийм харагдаж байна.
Митохондрийн гадна ба дотоод мембран нь өөр өөр үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд энэ шалтгааны улмаас тэдгээрийн найрлага өөр өөр байдаг. Гаднах мембран нь плазмын мембрантай төстэй бүтэцтэй бөгөөд энэ нь эсийг өөрөө хүрээлдэг бөгөөд голчлон хамгаалалтын хамгаалалтын үүрэг гүйцэтгэдэг. Гэсэн хэдий ч жижиг молекулууд түүгээр нэвтэрч чаддаг ч том молекулуудын нэвтрэлт нь сонгомол байдаг.
Ферментүүд нь митохондрийн дотоод мембран дээр, түүний дотор ургасан хэсгүүдэд байрладаг - криста, олон ферментийн системийг бүрдүүлдэг. Химийн найрлагын хувьд энд уургууд давамгайлдаг. Кристагийн тоо нь синтезийн үйл явцын эрчмээс хамаардаг, жишээлбэл, булчингийн эсийн митохондрид маш олон байдаг.
Митохондри нь хлоропластын нэгэн адил өөрийн уураг нийлэгжүүлэх системтэй байдаг - ДНХ, РНХ, рибосомууд. Генетикийн аппарат нь дугуй молекул хэлбэртэй байдаг - нуклеотид нь бактерийн нэгэн адил юм. Шаардлагатай уургийн заримыг митохондри өөрөө нийлэгжүүлдэг ба заримыг нь цитоплазмаас гаднаас гаргаж авдаг, учир нь эдгээр уургууд нь цөмийн генээр кодлогдсон байдаг.
Митохондрийн үйл ажиллагаа
Дээр дурдсанчлан, митохондрийн гол үүрэг нь олон тооны ферментийн урвалаар органик нэгдлүүдээс гаргаж авсан энергийг эсийг хангах явдал юм. Эдгээр урвалын зарим нь нүүрстөрөгчийн давхар ислийг агуулдаг бол зарим нь нүүрстөрөгчийн давхар ислийг ялгаруулдаг. Мөн эдгээр урвалууд нь митохондри дотор, өөрөөр хэлбэл түүний матриц, кристал дээр хоёуланд нь тохиолддог.
Өөрөөр хэлбэл, эс дэх митохондрийн үүрэг нь органик бодисыг их хэмжээгээр исэлдүүлэх, устөрөгчийн протоныг шилжүүлэх, дараа нь энерги ялгаруулах гэх мэт "эсийн амьсгал" -д идэвхтэй оролцох явдал юм.
Митохондрийн ферментүүд
Дотоод митохондрийн мембран дахь транслоказын ферментүүд нь ADP-ийг ATP руу шилжүүлдэг. ATPase ферментээс бүрдэх толгой дээр ATP синтез явагддаг. ATPase нь ADP-ийн фосфоржилтыг амьсгалын замын гинжин хэлхээний урвалтай холбодог. Матриц нь Кребсын цикл ба өөх тосны хүчлийн исэлдэлтийн ихэнх ферментийг агуулдаг
Митохондри, видео
Эцэст нь митохондрийн тухай сонирхолтой боловсролын видео.
Митохондриа буюу хондриосом (Грек хэлнээс mitos - утас, chondrion - үр тариа, soma - бие) нь эгэл биетэн, ургамал, амьтны цитоплазмд байдаг мөхлөгт эсвэл судалтай органелл юм. Митохондри нь нэлээд өндөр нягтралтай байдаг тул амьд эсүүдэд ажиглагдаж болно. Амьд эсэд митохондри нь хөдөлж, шилжиж, бие биетэйгээ нэгдэж чаддаг.
Өөр өөр зүйлүүдэд митохондрийн хэмжээ нь хэлбэр нь өөрчлөгддөг шиг маш олон янз байдаг (Зураг 199). Гэсэн хэдий ч ихэнх эсүүдэд эдгээр бүтцийн зузаан нь харьцангуй тогтмол байдаг (ойролцоогоор 0.5 мкм), урт нь янз бүр байдаг бөгөөд судалтай хэлбэрээр 7-60 мкм хүртэл байдаг.
Митохондрийн хэмжээ, тоог судлах нь тийм ч энгийн зүйл биш юм. Энэ нь хэт нимгэн хэсгүүдэд харагдах митохондрийн хэмжээ, тоо нь бодит байдалтай нийцэхгүй байгаатай холбоотой юм.
Уламжлалт тооцооллоос харахад элэгний эсэд 200 орчим митохондри байдаг. Энэ нь нийт цитоплазмын 20 гаруй хувь, эсийн нийт уургийн 30-35 орчим хувийг эзэлдэг. Элэгний эс дэх бүх митохондрийн гадаргуугийн талбай нь түүний плазмын мембраны гадаргуугаас 4-5 дахин том байдаг. Хамгийн олон тооны митохондри нь ооцит (ойролцоогоор 300,000), аварга том амеба хаос (500,000 хүртэл) байдаг.
Ногоон ургамлын эсэд митохондрийн тоо амьтны эсээс бага байдаг, учир нь тэдгээрийн зарим үүргийг хлоропласт гүйцэтгэдэг.
Эсийн митохондриудын нутагшуулалт өөр өөр байдаг. Ихэвчлэн митохондри нь митохондрид үүсдэг ATP хэрэгцээтэй цитоплазмын хэсгүүдийн ойролцоо хуримтлагддаг. Тиймээс араг ясны булчинд митохондри нь миофибрилүүдийн ойролцоо байрладаг. Spermatozoa-д митохондри нь тугны тэнхлэгийн эргэн тойронд спираль бүрхүүл үүсгэдэг; Энэ нь эр бэлгийн эсийн сүүлийг хөдөлгөхийн тулд ATP-ийг ашиглах хэрэгцээтэй холбоотой байж магадгүй юм. Үүний нэгэн адил эгэл биетэн болон бусад цөмрөгт эсүүдэд митохондриа нь АТФ-ийн үйл ажиллагааг хангахын тулд цоргоны ёроолд эсийн мембран дор шууд байршдаг. Мэдрэлийн эсийн аксонуудад митохондри нь мэдрэлийн импульс дамжуулах үйл явц явагддаг синапсуудын ойролцоо байрладаг. Их хэмжээний уураг нийлэгжүүлдэг шүүрлийн эсүүдэд митохондри нь эргастоплазмын бүсүүдтэй нягт холбоотой байдаг; Тэд рибосом дахь амин хүчлийг идэвхжүүлж, уургийн нийлэгжилтэнд ATP нийлүүлдэг байх магадлалтай.
Митохондрийн хэт бүтэц.
Митохондри нь хэмжээ, хэлбэрээс үл хамааран бүх нийтийн бүтэцтэй, хэт бүтэц нь жигд байдаг. Митохондри нь хоёр мембранаар хязгаарлагддаг (Зураг 205). Гаднах митохондрийн мембран нь түүнийг гиалоплазмаас тусгаарладаг, гөлгөр контуртай, нэвчилт, нугалаа үүсгэдэггүй, 7 нм зузаантай. Энэ нь бүх эсийн мембраны талбайн 7 орчим хувийг эзэлдэг. Мембран нь цитоплазмын бусад мембрантай холбоогүй, өөрөө хаалттай, мембран уут юм. Гаднах мембран нь дотоод мембранаас 10-20 нм өргөнтэй мембран хоорондын зайгаар тусгаарлагддаг. Дотор мембран (ойролцоогоор 7 нм зузаантай) нь митохондри, түүний матриц эсвэл митоплазмын бодит дотоод агуулгыг хязгаарладаг. Митохондрийн дотоод мембран нь митохондрид олон тооны нэвчилт үүсгэдэг. Ийм довтолгоо нь ихэвчлэн хавтгай нуруу, эсвэл криста хэлбэртэй байдаг.
Элэгний эс дэх дотоод митохондрийн мембраны нийт гадаргуугийн талбай нь бүх эсийн мембраны гадаргуугийн гуравны нэг орчим байдаг. Зүрхний булчингийн эсүүд дэх митохондри нь элэгний митохондриас 3 дахин их криста агуулдаг бөгөөд энэ нь өөр өөр эсийн митохондри дахь функциональ ачааллын ялгааг харуулдаг. Криста дахь мембран хоорондын зай нь ойролцоогоор 10-20 нм байна.
Дотор мембранаас матриц руу сунадаг митохондрийн кристалууд нь митохондрийн хөндийг бүрэн хаадаггүй бөгөөд түүнийг дүүргэх матрицын тасралтгүй байдлыг алдагдуулдаггүй.
Митохондрийн урт тэнхлэгтэй харьцуулахад кристалын чиглэл нь эсүүдэд өөр өөр байдаг. Чиглэл нь кристатай перпендикуляр (элэгний эс, бөөр) байж болно; зүрхний булчинд кристалын уртын байрлал байдаг. Криста нь хуруу шиг үйл явцыг салбарлаж эсвэл үүсгэж, нугалж, тодорхой чиг баримжаагүй байдаг (Зураг 208). Хамгийн энгийн, нэг эст замаг, өндөр ургамал, амьтны зарим эсэд дотоод мембраны ургалт нь гуурсан хоолой (хоолой хэлбэрийн кристал) хэлбэртэй байдаг.
Митохондрийн матриц нь нарийн ширхэгтэй нэгэн төрлийн бүтэцтэй бөгөөд ДНХ молекулууд нь бөмбөлөгт (ойролцоогоор 2-3 нм) цуглуулсан нимгэн утас хэлбэрээр, митохондрийн рибосомууд нь 15-20 нм хэмжээтэй мөхлөг хэлбэрээр илэрдэг. Матрицад магни, кальцийн давс хуримтлагддаг газрууд нь том (20-40 нм) нягт мөхлөгүүдийг үүсгэдэг.
Митохондрийн үйл ажиллагаа.
Митохондри нь органик субстратын исэлдэлт, ADP-ийн фосфоржилтын үйл явцын үр дүнд үүсдэг ATP-ийн нийлэгжилтийг гүйцэтгэдэг.
Нүүрс усны исэлдэлтийн эхний үе шатыг агааргүй исэлдэлт гэж нэрлэдэг гликолизба гиалоплазмд үүсдэг ба хүчилтөрөгч шаарддаггүй. Агааргүй энерги үйлдвэрлэх исэлдэлтийн субстрат нь гексоз ба голчлон глюкоз юм; Зарим бактери нь пентоз, өөх тосны хүчил эсвэл амин хүчлийг исэлдүүлэх замаар энерги гаргаж авах чадвартай байдаг.
Глюкозын хувьд C, H, O атомуудын хоорондох холбоонд агуулагдах боломжит энергийн хэмжээ нь 1 моль тутамд 680 ккал байдаг (жишээлбэл, 180 г глюкоз тутамд).
Амьд эсэд энэхүү асар их хэмжээний энерги нь шаталтын үеийнх шиг хэд хэдэн исэлдэлтийн ферментээр хянагддаг шаталсан процесс хэлбэрээр ялгардаг бөгөөд шаталтын үеийнх шиг химийн бондын энергийг дулаан болгон хувиргахтай холбогддоггүй. ADP ба фосфатаас ялгарсан энергийг ашиглан нийлэгждэг ATP молекул дахь макроэнергетик холбоо.
Гликолизийн үр дүнд үүссэн триозууд, ялангуяа пирувийн хүчил нь митохондри дахь цаашдын исэлдэлтэнд оролцдог. Энэ тохиолдолд бүх химийн холбоог хуваах энергийг ашигладаг бөгөөд энэ нь CO 2 ялгарах, хүчилтөрөгчийн хэрэглээ, их хэмжээний ATP нийлэгжилтэд хүргэдэг. Эдгээр процессууд нь трикарбоксилын хүчлүүдийн исэлдэлтийн мөчлөг болон ADP фосфоржилт, эсийн "түлш" ATP молекулуудын нийлэгжилт явагддаг амьсгалын замын электрон тээвэрлэлтийн гинжин хэлхээтэй холбоотой байдаг (Зураг 209).
Трикарбоксилын хүчлийн мөчлөгт (Кребсийн мөчлөг буюу нимбэгийн хүчлийн мөчлөг) гликолизийн үр дүнд үүссэн пируват эхлээд CO 2 молекулыг алдаж, исэлдүүлэн ацетат (хоёр нүүрстөрөгчийн нэгдэл) коэнзим А-тай нийлдэг. Дараа нь ацетил коэнзим А. , оксалацетаттай (дөрвөн нүүрстөрөгчийн нэгдэл) нийлж, зургаан нүүрстөрөгчийн цитрат (нимбэгийн хүчил) үүсгэдэг. Дараа нь энэ зургаан нүүрстөрөгчийн нэгдэл нь дөрвөн нүүрстөрөгчийн оксалацетат руу исэлдэж, ацетил коэнзим А-тай дахин холбогдож, дараа нь мөчлөг давтагдана. Энэ исэлдэлтийн явцад хоёр CO 2 молекул ялгарч, исэлдэлтийн явцад ялгарсан электронууд нь коэнзимийн акцептор молекулууд (NAD-никотинамид аденин динуклеотид) руу шилждэг бөгөөд энэ нь цаашлаад электрон тээвэрлэлтийн гинжин хэлхээнд оролцдог. Үүний үр дүнд трикарбоксилын хүчлийн мөчлөгт өөрөө ATP нийлэгжилт байдаггүй, харин молекулуудын исэлдэлт, электроныг хүлээн авагчид шилжүүлэх, CO 2 ялгардаг. Митохондри дотор дээр дурдсан бүх үйл явдлууд тэдгээрийн матрицад тохиолддог.
Анхны субстратын исэлдэлт нь CO 2 ба усыг ялгаруулахад хүргэдэг боловч энэ тохиолдолд дулааны энерги нь шаталтын үед гардаггүй, харин ATP молекулууд үүсдэг. Тэдгээр нь исэлдэлттэй шууд холбоогүй өөр бүлэг уургаар нийлэгждэг. Дотоод митохондрийн мембрануудад матриц руу чиглэсэн мембраны гадаргуу дээр том уургийн цогцолборууд, ферментүүд, ATP синтетазууд байрладаг. Электрон микроскопоор тэдгээр нь матриц руу харж, мембраны гадаргууг бүрэн бүрхсэн "мөөг хэлбэртэй" биет хэлбэрээр харагдаж байна. Их бие нь иш, толгойтой, 8-9 нм диаметртэй. Үүний үр дүнд исэлдэлтийн гинжин хэлхээний ферментүүд болон ATP синтезийн ферментүүд нь митохондрийн дотоод мембранд байрладаг (Зураг 201b).
Амьсгалын гинж нь митохондри дахь энерги хувиргах гол систем юм. Энд амьсгалын замын гинжин хэлхээний элементүүдийн дараалсан исэлдэлт, бууралт явагддаг бөгөөд үүний үр дүнд энерги нь жижиг хэсгүүдэд ялгардаг. Энэ энергийн улмаас гинжин хэлхээний гурван цэгт ADP ба фосфатаас ATP үүсдэг. Тиймээс исэлдэлт (электрон дамжуулалт) нь фосфоржилттой холбоотой гэж тэд хэлдэг (ADP + Fn → ATP, өөрөөр хэлбэл исэлдэлтийн фосфоржилтын процесс явагддаг.
Электрон зөөвөрлөх явцад ялгарах энерги нь мембран дээр протоны градиент хэлбэрээр хадгалагддаг. Митохондрийн мембран дахь электронуудыг шилжүүлэх явцад амьсгалын замын гинжин хэлхээний бүрдэл бүр нь исэлдэлтийн чөлөөт энергийг протоны (эерэг цэнэг) мембранаар дамжуулж, матрицаас мембран хоорондын зай руу шилжүүлэхэд чиглүүлдэг. мембран дээр боломжит ялгаа үүсэх: эерэг цэнэг нь мембран хоорондын зайд давамгайлж, сөрөг нь митохондрийн матрицаас гардаг. Боломжит ялгаа (220 мВ) хүрэхэд ATP синтетазын уургийн цогцолбор нь протоныг матриц руу буцааж зөөвөрлөж, нэг төрлийн энергийг нөгөөд хувиргаж эхэлдэг: ADP ба органик бус фосфатаас ATP үүсгэдэг. Исэлдэлтийн процессууд нь синтетик процессуудтай, ADP-ийн фосфоржилттой нийлдэг. Субстратын исэлдэлт явагдаж, протонууд дотоод митохондрийн мембранаар шахагдаж байх үед АТФ-ийн нийлэгжилт үүсдэг. исэлдэлтийн фосфоржилт үүсдэг.
Эдгээр хоёр процессыг салгаж болно. Энэ тохиолдолд субстратын исэлдэлтийн нэгэн адил электрон дамжуулалт үргэлжилдэг боловч ATP нийлэгжилт үүсдэггүй. Энэ тохиолдолд исэлдэлтийн үед ялгарах энерги нь дулааны энерги болж хувирдаг.
Бактерийн исэлдэлтийн фосфоржилт.
Исэлдэлтийн фосфоржих чадвартай прокариот эсүүдэд трикарбоксилын хүчлийн мөчлөгийн элементүүд цитоплазмд шууд байршдаг бөгөөд амьсгалын замын гинж ба фосфоржилтын ферментүүд нь эсийн мембрантай холбоотой бөгөөд түүний цухуйсан хэсгүүд нь цитоплазм руу цухуйж, мезосом гэж нэрлэгддэг. (Зураг 212). Ийм бактерийн мезосомууд нь зөвхөн аэробик амьсгалын үйл явцтай холбоотой байж болохоос гадна зарим зүйл нь эсийн хуваагдал, шинэ эсүүдийн дунд ДНХ-ийг хуваарилах, эсийн хана үүсэх гэх мэт үйл явцад оролцдог гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.
Зарим бактерийн мезосом дахь плазмын мембран дээр исэлдэлт ба ATP синтезийн хосолсон процесс явагддаг. Электрон микроскопоор эукариот эсийн митохондрид байдагтай төстэй бөмбөрцөг хэсгүүд нь бактерийн плазмын мембраны хэсгүүдээс олдсон. Тиймээс исэлдэлтийн фосфоржих чадвартай бактерийн эсүүдэд плазмын мембран нь эукариот эсийн митохондрийн дотоод мембрантай төстэй үүрэг гүйцэтгэдэг.
Митохондрийн тоо нэмэгдэх.
Митохондри нь ялангуяа эсийн хуваагдлын үед эсвэл эсийн үйл ажиллагааны ачаалал ихсэх үед тэдний тоог нэмэгдүүлэх боломжтой. Митохондрийн байнгын шинэчлэлт байдаг. Жишээлбэл, элгэнд митохондрийн дундаж наслалт 10 орчим хоног байна.
Митохондрийн тоо нэмэгдэх нь өмнөх митохондрийн өсөлт, хуваагдалаар явагддаг. Энэ таамаглалыг анх Алтман (1893) хийсэн бөгөөд тэрээр митохондрийг "биобластууд" гэсэн нэр томъёогоор тодорхойлсон. Бактерийн хуваагдлын хоёртын аргыг санагдуулам нарийсгах замаар урт митохондри нь судсаар хуваагдаж, богинохон хуваагдаж байгааг ажиглах боломжтой.
Амьд эд эсийн өсгөвөрийн эс дэх митохондрийн зан төлөвийг судалснаар митохондрийн тоо хуваагдах замаар бодитоор нэмэгдсэнийг тогтоожээ. Эсийн мөчлөгийн үед митохондри хэд хэдэн микрон хүртэл өсч, дараа нь хуваагдаж, жижиг биетүүдэд хуваагддаг.
Митохондри нь бие биетэйгээ нэгдэж, зарчмын дагуу үржиж болно: митохондриос митохондри.
Митохондрийн автомат нөхөн үржихүй.
Давхар мембрантай органеллууд нь бүрэн автомат нөхөн үржихүйн системтэй байдаг. Митохондри ба пластидуудад мэдээллийн, дамжуулагч, рибосомын РНХ, рибосомууд нийлэгждэг ДНХ байдаг бөгөөд энэ нь митохондрийн болон пластидын уургийн нийлэгжилтийг гүйцэтгэдэг. Гэсэн хэдий ч эдгээр системүүд хэдийгээр бие даасан боловч чадвараараа хязгаарлагдмал байдаг.
Митохондри дахь ДНХ нь гистонгүй мөчлөгт молекул тул бактерийн хромосомтой төстэй байдаг. Тэдний хэмжээ нь ойролцоогоор 7 микрон юм; амьтны митохондрийн нэг циклийн молекул нь 16-19 мянган хос ДНХ агуулдаг. Хүний хувьд митохондрийн ДНХ нь 16.5 мянган bp агуулдаг бөгөөд үүнийг бүрэн тайлсан байдаг. Төрөл бүрийн объектуудын митохондрийн ДНХ нь маш нэгэн төрлийн байдаг нь тэдний ялгаа нь зөвхөн интрон ба транскрипцгүй хэсгүүдийн хэмжээтэй холбоотой байдаг. Бүх митохондрийн ДНХ нь бүлэг эсвэл бөөгнөрөлд цуглуулсан олон хуулбараар дүрслэгддэг. Тиймээс нэг хархны элэгний митохондри нь 1-50 цикл ДНХ молекул агуулж болно. Нэг эс дэх митохондрийн ДНХ-ийн нийт хэмжээ нэг хувь орчим байдаг. Митохондрийн ДНХ-ийн синтез нь цөм дэх ДНХ-ийн нийлэгжилттэй холбоогүй.
Бактерийн нэгэн адил митохондрийн ДНХ-ийг тусдаа бүсэд цуглуулдаг - нуклеоид, түүний хэмжээ нь ойролцоогоор 0.4 микрон диаметртэй байдаг. Урт митохондри нь 1-10 нуклеоидтой байж болно. Урт митохондри хуваагдах үед түүнээс нуклеоид агуулсан хэсэг тусгаарлагдана (бактерийн хоёртын хуваагдалтай төстэй). Митохондрийн нуклеоидын бие даасан ДНХ-ийн хэмжээ эсийн төрлөөс хамааран 10 дахин хэлбэлздэг.
Зарим эсийн өсгөвөрт митохондрийн 6-60% нь нуклеоидгүй байдаг нь эдгээр органеллуудын хуваагдал нь нуклеоидын тархалтаас илүү хуваагдалтай холбоотой байдагтай холбон тайлбарлаж болно.
Өмнө дурьдсанчлан, митохондри нь хоорондоо хуваагдаж, нэгдэж чаддаг. Митохондриуд хоорондоо нэгдэх үед тэдгээрийн дотоод бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг сольж болно.
Митохондри ба цитоплазмын рРНХ ба рибосомууд эрс ялгаатай гэдгийг онцлон тэмдэглэх нь зүйтэй. Хэрэв 80-аад оны рибосомууд цитоплазмд олдвол ургамлын эсийн митохондрийн рибосомууд нь 70-аад оны рибосомуудад (30-50-аад оны дэд хэсгүүдээс бүрддэг, прокариот эсийн шинж чанартай 16-23-р РНХ агуулдаг), 5-аас бага хэмжээтэй рибосомууд байдаг. амьтны эсийн митохондри.
Митохондрийн рибосомын РНХ нь митохондрийн ДНХ дээр нийлэгждэг. Митоплазмд уургийн нийлэгжилт нь рибосом дээр явагддаг. Энэ нь бактерийн уургийн нийлэгжилтийг дарангуйлдаг антибиотик хлорамфениколын нөлөөгөөр цитоплазмын рибосомын синтезээс ялгаатай нь зогсдог.
Митохондрийн геном дээр 22 дамжуулагч РНХ нийлэгждэг. Митохондрийн нийлэг системийн гурвалсан код нь гиалоплазмд хэрэглэгддэгээс ялгаатай. Уургийн нийлэгжилтэд шаардлагатай бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүд байгаа мэт боловч жижиг митохондрийн ДНХ молекулууд нь бүх митохондрийн уургийг кодлож чадахгүй, зөвхөн багахан хэсгийг л агуулдаг. Тэгэхээр ДНХ 15 мянган bp хэмжээтэй байна. 6х105 орчим нийт молекул жинтэй уураг кодлох чадвартай. Үүний зэрэгцээ митохондрийн амьсгалын замын бүрэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн уургийн нийт молекул жин нь ойролцоогоор 2х106-ийн утгад хүрдэг.
Хэрэв митохондрид исэлдэлтийн фосфоржилтын уургуудаас гадна трикарбоксилын хүчлийн мөчлөгийн ферментүүд, ДНХ ба РНХ-ийн синтезийн ферментүүд, амин хүчлийг идэвхжүүлэх ферментүүд болон бусад уургууд орно гэж үзвэл эдгээр олон уураг, рРНХ болон tRNA, митохондрийн ДНХ-ийн богино молекул дахь генетикийн мэдээллийн хэмжээ тодорхой дутагдалтай байдаг. Хүний митохондрийн ДНХ-ийн нуклеотидын дарааллыг тайлах нь зөвхөн 2 рибосомын РНХ, 22 дамжуулагч РНХ, нийт 13 өөр полипептидийн гинжийг кодлодог болохыг харуулсан.
Ихэнх митохондрийн уураг нь эсийн цөмөөс генетикийн хяналтанд байдаг бөгөөд митохондриас гадуур нийлэгждэг нь одоо батлагдсан. Ихэнх митохондрийн уураг нь цитозол дахь рибосомууд дээр нийлэгждэг. Эдгээр уургууд нь митохондрийн гаднах мембран дээрх рецепторуудаар хүлээн зөвшөөрөгдсөн тусгай дохионы дараалалтай байдаг. Эдгээр уургууд нь тэдгээрт нэгдэж болно (пероксисомын мембраны аналогийг үз), дараа нь дотоод мембран руу шилжинэ. Энэ дамжуулалт нь ийм тээвэрлэлтийг тэмдэглэсэн гаднах болон дотоод мембраны хоорондох холбоо барих цэгүүдэд тохиолддог. Ихэнх митохондрийн липидүүд мөн цитоплазмд нийлэгждэг.
Энэ бүхэн нь митохондри нь эндосимбиотик гаралтай болохыг харуулж байгаа бөгөөд митохондри нь эукариот эстэй симбиоз байдаг бактери зэрэг организмууд юм.
Хондриом.
Нэг эс дэх бүх митохондрийн цуглуулгыг хондриом гэж нэрлэдэг. Энэ нь эсийн төрлөөс хамаарч өөр өөр байж болно. Олон эсүүдэд хондриом нь цитоплазмд жигд тархсан эсвэл ATP эрчимтэй хэрэглэдэг хэсэгт бүлэглэн байршсан олон тооны митохондриас бүрддэг. Эдгээр хоёр тохиолдолд митохондри нь дангаараа ажилладаг бөгөөд тэдгээрийн хамтын ажиллагаа нь цитоплазмаас зарим дохиогоор зохицуулагддаг. Мөн эсэд нэг жижиг тусгаарлагдсан митохондригийн оронд нэг аварга салаалсан митохондри байдаг бол огт өөр төрлийн хондриома байдаг.
Ийм митохондри нь нэг эсийн ногоон замагт байдаг (жишээлбэл, Хлорелла). Тэд митохондрийн нарийн төвөгтэй сүлжээ буюу митохондрийн торлог бүрхэвч (Reticulum miyochondriale) үүсгэдэг. Хемоосмотик онолын дагуу гадаад ба дотоод мембранаараа нэгдмэл ийм аварга салаалсан митохондрийн бүтэц гарч ирсний биологийн утга учир нь ийм салаалсан митохондрийн дотоод мембраны гадаргуугийн аль ч цэгт ATP байж болно. шаардлагатай бол цитоплазмын аль ч цэгт орж нийлэгждэг.
Аварга салаалсан митохондрийн хувьд дотоод мембраны аль ч цэгт ATP синтезийг эхлүүлэхэд хангалттай потенциал хуримтлагдаж болно. Эдгээр байрлалаас харахад митохондрийн тор нь ийм системийн алслагдсан цэгүүдийг холбодог цахилгаан дамжуулагчтай адил юм. Митохондрийн торлог бүрхэвч нь зөвхөн Хлорелла зэрэг жижиг хөдөлгөөнт эсүүдэд төдийгүй араг ясны булчингийн миофибрил зэрэг том бүтцийн нэгжүүдэд маш их хэрэгтэй болох нь батлагдсан.
Араг ясны булчингууд нь олон цөм агуулсан булчингийн утас, симпластын массаас бүрддэг гэдгийг мэддэг. Ийм булчингийн утаснуудын урт нь 40 микрон, зузаан нь 0.1 микрон хүрдэг - энэ бол маш олон миофибрил агуулсан аварга том бүтэц бөгөөд бүгд нэгэн зэрэг, синхроноор агшдаг. Агшилтын хувьд их хэмжээний ATP нь агшилтын нэгж бүрт, миофибрил, z-disc түвшинд митохондриар хангадаг. Электрон микроскопоор араг ясны булчингийн уртааш хэт нимгэн хэсгүүдэд саркомеруудын ойролцоо байрлах митохондрийн олон тооны дугуй хэлбэртэй жижиг хэсгүүд харагдаж байна. Булчингийн митохондри нь жижиг бөмбөлөг, саваа биш, харин аалз хэлбэртэй бүтэц бөгөөд тэдгээрийн үйл явц нь хол зайд, заримдаа булчингийн ширхэгийн бүх диаметрийг дамждаг.
Энэ тохиолдолд митохондрийн салбарууд булчингийн утасн дахь миофибрил бүрийг хүрээлж, булчингийн агшилтанд шаардлагатай ATP-ээр хангадаг. Иймээс z-дискний хавтгайд митохондри нь ердийн митохондрийн торлог бүрхэвчийг төлөөлдөг. Митохондрийн торлог бүрхэвчийн энэ давхарга буюу шал нь саркомер бүрт хоёр удаа давтагддаг бөгөөд булчингийн утас бүхэлдээ митохондрийн торлогийн олон мянган хөндлөн байрлалтай "шал" давхаргатай байдаг. Миофибрилүүдийн дагуух "шал" хооронд эдгээр митохондрийн давхаргыг холбосон судалтай митохондри байдаг. Энэ нь булчингийн ширхэгийн бүх эзэлхүүнээр дамжин өнгөрөх митохондрийн торлогийн гурван хэмжээст зургийг бий болгодог.
Цаашлаад митохондрийн торлог бүрхэвч ба судалтай уртааш митохондрийн мөчрүүдийн хооронд митохондрийн тусгай холболтууд буюу контактууд (IMC) байдаг нь тогтоогдсон. Эдгээр нь мембран хоорондын зайг холбосон гаднах митохондрийн мембранууд үүсдэг ба энэ бүсийн мембранууд электрон нягтрал ихтэй байдаг. Эдгээр тусгай формацуудаар хөрш зэргэлдээх митохондри ба митохондрийн торлог бүрхэвчийн функциональ нэгдэл нь нэгдмэл эрчим хүчний системд үүсдэг. Булчингийн утасн дахь бүх миофибрилүүд нь бүхэл бүтэн уртын дагуу синхрон агшиж байдаг тул энэхүү нарийн төвөгтэй машины аль ч хэсэгт ATP нийлүүлэлт нь синхроноор явагдах ёстой бөгөөд энэ нь асар олон тооны салаалсан митохондри-дамжуулагчид хоорондоо холбогдсон тохиолдолд л тохиолдож болно. харилцагчдыг ашиглан.
Митохондри хоорондын контактууд (IMCs) нь митохондриудыг бие биетэйгээ эрч хүчтэй нэгтгэхэд оролцдог нь кардиомиоцит ба зүрхний булчингийн эсүүдэд нотлогдсон.
Зүрхний булчингийн эсийн хондриом нь салаалсан бүтэц үүсгэдэггүй, харин миофибрилүүдийн хооронд тодорхой дараалалгүй байрладаг олон жижиг сунасан митохондриар дүрслэгддэг. Гэсэн хэдий ч хөрш зэргэлдээ бүх митохондриуд нь араг ясны булчинтай ижил төрлийн митохондрийн контактуудыг ашиглан бие биентэйгээ холбогддог, зөвхөн тэдгээрийн тоо маш их байдаг: дунджаар нэг митохондрид 2-3 MMC байдаг бөгөөд энэ нь митохондрийг нэг гинж болгон холбодог. Энд холбоосын гинж бүр (Streptio mitochondriale) нь тусдаа митохондри юм.
Зүрхний эсийн зайлшгүй бүтэц болох интермитохондрийн контактууд (IMCs) нь хөхтөн амьтад, шувууд, хэвлээр явагчид, хоёр нутагтан амьтад, яст загас зэрэг бүх сээр нуруутан амьтдын ховдол ба тосгуурын кардиомиоцитуудаас олдсон нь тогтоогджээ. Түүгээр ч зогсохгүй зарим шавж, нялцгай биетний зүрхний эсээс MMK илэрсэн (гэхдээ цөөн тоогоор).
Кардиомиоцит дахь MMK-ийн хэмжээ нь зүрхний үйл ажиллагааны ачааллаас хамаарч өөр өөр байдаг. Амьтны биеийн хөдөлгөөн нэмэгдэхийн хэрээр ММС-ийн тоо нэмэгдэж, эсрэгээр зүрхний булчинд ачаалал буурах үед ММС-ийн тоо огцом буурдаг.
ЦОГЦОЛБОРНЫ ТУХАЙ ЭНГИЙН ХЭЛЭЭР.
Энэ сэдэв нь бидний биед тохиолддог асар олон тооны биохимийн процессуудад шууд нөлөөлдөг нарийн төвөгтэй бөгөөд төвөгтэй юм. Гэхдээ митохондри гэж юу болох, хэрхэн ажилладагийг олж мэдэхийг хичээцгээе.
Тиймээс митохондри нь амьд эсийн хамгийн чухал бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн нэг юм. Энгийнээр хэлэхэд бид ийм байна гэж хэлж болно эсийн эрчим хүчний станц. Тэдний үйл ажиллагаа нь органик нэгдлүүдийн исэлдэлт, булчингийн агшилтыг бий болгохын тулд цахилгаан потенциал (ATP молекулын задралын үед ялгарах энерги) бий болгоход суурилдаг.
Бидний биеийн ажил термодинамикийн нэгдүгээр хуульд хатуу нийцдэг гэдгийг бид бүгд мэднэ. Бидний биед энерги үүсдэггүй, зөвхөн хувирдаг. Бие махбодь нь химийн бодисоос механик болон дулааны энергийг үйлдвэрлэхгүйгээр зөвхөн энерги хувиргах хэлбэрийг сонгодог. Дэлхий дээрх бүх энергийн гол эх үүсвэр нь нар юм. Бидэнд гэрэл хэлбэрээр ирэх энерги нь ургамлын хлорофиллоор шингэж, устөрөгчийн атомын электроныг өдөөдөг бөгөөд ингэснээр амьд бодист энерги өгдөг.
Бид жижиг электроны энергид амьдралаа өртэй.
Митохондрийн ажил нь амьсгалын замын гинжин хэлхээний уургийн цогцолборын бүлгүүдэд (уургийн электрон тээвэрлэлтийн гинж) агуулагдах металл атомуудын хооронд устөрөгчийн электрон энергийг үе шаттайгаар шилжүүлэхээс бүрддэг бөгөөд дараагийн цогцолбор бүр нь электронтой харьцуулахад илүү их хамааралтай байдаг бөгөөд үүнийг татдаг. өмнөх нэг нь электрон нь хамгийн их электронтой холбоотой молекулын хүчилтөрөгчтэй нэгдэхгүй байх хүртэл.
Электроныг хэлхээний дагуу шилжүүлэх бүрт цахилгаан химийн градиент хэлбэрээр хуримтлагдсан энерги ялгардаг бөгөөд дараа нь булчингийн агшилт, дулаан ялгарах хэлбэрээр явагддаг.
Электроны энергийн потенциалыг шилжүүлэх боломжийг олгодог митохондри дахь хэд хэдэн исэлдэлтийн процессыг гэнэ. "эсийн доторх амьсгал"эсвэл ихэвчлэн "амьсгалын гинж", электрон нь гинжин хэлхээний дагуу атомаас атом руу шилждэг тул эцсийн цэг болох хүчилтөрөгчийн атом руу хүрнэ.
Митохондри нь исэлдэлтийн процессоор энерги дамжуулахын тулд хүчилтөрөгч хэрэгтэй.
Митохондри нь бидний амьсгалж буй хүчилтөрөгчийн 80 хүртэлх хувийг хэрэглэдэг.
Митохондри нь түүний цитоплазмд байрладаг байнгын эсийн бүтэц юм. Митохондрийн хэмжээ нь ихэвчлэн 0.5-аас 1 мкм диаметртэй байдаг. Энэ нь мөхлөгт бүтэцтэй бөгөөд эсийн эзэлхүүний 20 хүртэлх хувийг эзэлдэг. Эсийн энэхүү байнгын органик бүтцийг органелл гэж нэрлэдэг. Органеллууд нь булчингийн эсийн агшилтын нэгжүүд болох миофибрилүүдийг агуулдаг; мөн эсийн цөм нь мөн органелл юм. Ерөнхийдөө аливаа байнгын эсийн бүтэц нь органелл юм.
Митохондриаг анх 1894 онд Германы анатомич, гистологич Ричард Альтманн нээж, дүрсэлсэн бөгөөд энэ эрхтэний нэрийг Германы өөр нэг гистологич К.Бенд 1897 онд өгчээ. Гэхдээ зөвхөн 1920 онд Германы биохимич Отто Вагбург эсийн амьсгалын үйл явц нь митохондритай холбоотой болохыг дахин нотолсон.
Хүчилтөрөгчийг эрчим хүч үйлдвэрлэхэд ашиглаж чаддаггүй анхдагч эсүүд, эсүүд, үүнийг хийх чадвартай протогенот бактерийг барьж авсны үр дүнд митохондри үүссэн гэсэн онол байдаг. Яг өмнө нь митохондри нь тусдаа амьд организм байсан тул өөрийн гэсэн ДНХ-тэй хэвээр байна.
Митохондри нь өмнө нь бие даасан амьд организмыг төлөөлдөг.
Хувьслын явцад удам угсаатнууд эрчим хүчний үр ашгийг нэмэгдүүлсний ачаар олон генүүдээ үүссэн цөмд шилжүүлж, бие даасан организм байхаа больсон. Митохондри нь бүх эсэд байдаг. Эр бэлгийн эс хүртэл митохондри байдаг. Тэдний ачаар эр бэлгийн эсийн сүүл хөдөлгөөнд орж, түүний хөдөлгөөнийг гүйцэтгэдэг. Гэхдээ амьдралын аливаа үйл явцад энерги шаардлагатай газруудад маш олон митохондри байдаг. Мэдээжийн хэрэг эдгээр нь юуны түрүүнд булчингийн эсүүд юм.
Булчингийн эсүүдэд митохондри нь завсрын контактуудаар бие биентэйгээ холбогдсон аварга салаалсан митохондриудын бүлгүүдэд нэгтгэгдэж болно. уялдаа холбоотой ажиллах хоршооллын тогтолцоог бий болгох. Ийм бүсийн орон зай нь электрон нягтрал ихтэй байдаг. Шинэ митохондри нь өмнөх органеллуудын энгийн хуваагдалаар үүсдэг. Бүх эсүүдэд байдаг эрчим хүчний хангамжийн хамгийн "энгийн" механизмыг ихэвчлэн гликолизийн ерөнхий ойлголт гэж нэрлэдэг.
Энэ бол глюкозыг пирувийн хүчилд дараалан задлах үйл явц юм. Хэрэв энэ үйл явц тохиолдвол молекулын хүчилтөрөгчийн оролцоогүйгээрэсвэл хангалтгүй байгаа тохиолдолд үүнийг дууддаг агааргүй гликолиз. Энэ тохиолдолд глюкоз нь эцсийн бүтээгдэхүүн биш, харин сүүн болон пирувийн хүчил болж задардаг бөгөөд дараа нь исгэх явцад цаашдын өөрчлөлтөд ордог. Тиймээс ялгарах энерги бага боловч эрчим хүчний үйлдвэрлэлийн хурд илүү хурдан байдаг. Агааргүй гликолизийн үр дүнд глюкозын нэг молекулаас эс нь 2 молекул ATP, 2 сүүн хүчлийн молекулыг хүлээн авдаг. Энэхүү "үндсэн" энергийн процесс нь ямар ч эсийн дотор тохиолдож болно. митохондрийн оролцоогүйгээр.
IN молекулын хүчилтөрөгч байгаа эсэхмитохондри дотор явагддаг аэробик гликолизамьсгалын замын гинжин хэлхээнд. Аэробик нөхцөлд пирувийн хүчил нь трикарбоксилын хүчлийн мөчлөг буюу Кребсийн мөчлөгт оролцдог. Энэхүү олон үе шаттай үйл явцын үр дүнд нэг глюкозын молекулаас 36 ATP молекул үүсдэг. Хөгжсөн митохондри болон хөгжөөгүй эсийн энергийн тэнцвэрийг харьцуулах нь харагдаж байна(хангалттай хүчилтөрөгчтэй) эсийн доторх глюкозын энергийг бүрэн ашиглах ялгаа бараг 20 дахин их байна!
Хүний хувьд араг ясны булчингийн утас байж болно нөхцөлтэйгээрМеханик болон бодисын солилцооны шинж чанараар нь гурван төрөлд хуваадаг: - удаан исэлдэлт; - хурдан гликолитик; - хурдан исэлдүүлэх-гликолитик.
Хурдан булчингийн утасхурдан бөгөөд хүнд ажилд зориулагдсан. Тэднийг багасгахын тулд тэд ихэвчлэн хурдан эрчим хүчний эх үүсвэр, тухайлбал криатин фосфат ба агааргүй гликолизийг ашигладаг. Эдгээр төрлийн утаснуудын митохондрийн агууламж нь удаан татагддаг булчингийн утаснуудаас хамаагүй бага байдаг.
Удаан булчингийн утасудаан агшилт хийх боловч удаан хугацаагаар ажиллах чадвартай. Тэд аэробик гликолиз ба өөх тосны энергийн синтезийг эрчим хүч болгон ашигладаг. Энэ нь агааргүй гликолизээс хамаагүй их энерги өгдөг боловч глюкозын задралын гинжин хэлхээ нь илүү төвөгтэй бөгөөд хүчилтөрөгч байх шаардлагатай тул энерги хувиргах газар руу тээвэрлэхэд цаг хугацаа шаардагддаг. Удаан булчингийн утаснууд нь хүчилтөрөгчийг эслэгт хүргэх үүрэгтэй миоглобин уураг байдаг тул улаан гэж нэрлэдэг. Удаан булчингийн утаснууд нь нэлээд тооны митохондри агуулдаг.
Асуулт гарч ирнэ: булчингийн эсэд митохондрийн салаалсан сүлжээг хэрхэн, ямар дасгалын тусламжтайгаар хөгжүүлэх вэ? Төрөл бүрийн онол, сургалтын аргууд, тэдгээрийн тухай материалд байдаг.
