Функции митохондрий в клетке – описание основных
Строение
Митохондрии состоят из трёх взаимосвязанных компонентов:
- наружной мембраны;
- внутренней мембраны;
- матрикса.
Внешняя гладкая мембрана состоит из липидов, между которых находятся гидрофильные белки, образующие кaнaльцы. Сквозь эти кaнaльцы проходят молекулы при трaнcпорте веществ.
Наружная и внутренняя мембраны находятся на расстоянии 10-20 нм. Межмембранное прострaнcтво заполнено ферментами. В отличие от ферментов лизосом, участвующих в расщеплении веществ, ферменты межмембранного прострaнcтва переносят остатки фосфорной кислоты к субстрату с затратой АТФ (процесс фосфорилирования).
Внутренняя мембрана упакована под внешней мембраной в виде многочисленных складок – крист.
Они образованы:
- липидами, проницаемыми только для кислорода, углекислого газа, воды;
- ферментными, трaнcпортными белками, участвующими в окислительных процессах и трaнcпорте веществ.
Здесь за счёт дыхательной цепи происходит вторая стадия клеточного дыхания и образование 36 молекул АТФ.
ТОП-4 статьикоторые читают вместе с этойМежду складками находится полужидкое вещество – матрикс.
В состав матрикса входят:
- ферменты (сотни разных видов) ;
- жирные кислоты;
- белки (67 % белков митохондрий) ;
- митохондриальная кольцевая ДНК;
- митохондриальные рибосомы.
Наличие рибосом и ДНК свидетельствует о некоторой автономности органоида.
Рис. 1. Строение митохондрий.
Ферментативные белки матрикса участвуют в окислении пирувата – пировиноградной кислоты в ходе клеточного дыхания.
Значение
Основная функция митохондрий в клетке – синтез АТФ, т.е. генерация энергии. В результате клеточного дыхания (окисления) образуется 38 молекул АТФ. Синтез АТФ происходит на основе окисления органических соединений (субстрата) и фосфорилирования АДФ. Субстратом для митохондрий являются жирные кислоты и пируват.
Рис. 2. Образование пирувата в результате гликолиза.
Общее описание процесса дыхания представлено в таблице.
Где происходит |
Вещества |
Процессы |
Цитоплазма |
Глюкоза |
В результате гликолиза разлагается на две молекулы пировиноградной кислоты, которые поступают в матрикс |
Матрикс |
Пируват |
Отщепляется ацетильная группа, которая присоединяется к коферменту А (КоА), образуя ацетил-кофермент-А (ацетил-КоА), и выделяется молекула углекислого газа. Ацетил-КоА также может формироваться из жирных кислот в отсутствии синтеза углеводов |
Ацетил-КоА |
Вступает в цикл Кребса или цикл лимонной кислоты (цикл трикарбоновых кислот). Начинается цикл с образования лимонной кислоты. Далее в результате семи реакций образуется две молекулы углекислого газа, НАДН и ФАДН2 |
|
Кристы |
НАДН и ФАДН2 |
Окисляясь, НАДН разлагается на НАД+, два высокоэнергетических электрона (е–) и два протона Н+. Электроны передаются в дыхательную цепь, содержащую три ферментных комплекса, на внутренней мембране. Прохождение электрона по комплексам сопровождается выделением энергии. Одновременно протоны высвобождаются в межмембранное прострaнcтво. Свободные протоны стремятся вернуться в матрикс, что создаёт электрический потенциал. При нарастании напряжения Н+ устремляются внутрь через АТФ-синтазу – специальный белок. Энергия протонов используется для фосфорилирования АДФ и синтеза АТФ. Соединяясь с кислородом, Н+ образует воду |
Рис. 3. Процесс клеточного дыхания.
Митохондрии – органеллы, от которых зависит работа целого организма. Признаками нарушения функций митохондрий являются снижение скорости потрeбления кислорода, увеличение проницаемости внутренней мембраны, набухание митохондрии. Эти изменения происходят вследствие токсического отравления, инфекционного заболевания, гипоксии.
Что мы узнали?
Из урока биологии узнали об особенностях строения митохондрий, кратко рассмотрели функции и процесс клеточного дыхания. Благодаря работе митохондрий пировиноградная кислота, образованная в процессе гликолиза, и жирные кислоты окисляются до углекислого газа и воды. В результате клеточного дыхания высвобождается энергия, которая тратится на жизнедеятельность организма.
Рассказывает об особенностях каждого города в отдельности...
18 03 2024 20:48:58
На его территории расположено 55 различных государств, в которых проживает тысячи разных народов...
17 03 2024 17:15:36
Они отвечают на определенные вопросы и в предложении примыкают к глаголам...
16 03 2024 14:22:55
Прежде, чем был совершен первый полет на самолете, много ученых во всем мире бились над загадкой – как покорить высоту? Давайте выясним, зачем строят самолеты, и какими они бывают...
15 03 2024 2:49:55
Современное положение таково, что в этом регионе есть государства с двумя формами правления – республика и монархия...
12 03 2024 3:20:42
Дать исчерпывающую информацию об исследователях, которые внесли научный вклад, чьи имена известны каждому...
10 03 2024 11:34:19
Как правило, луга располагаются поблизости рек и озер, подпитываясь влагой от водоемов...
09 03 2024 5:11:32
В 1908 Генри Форд создал автомобиль Ford Model T и после этого продолжил улучшать свой способ конвеерной сборки автомобилей, который в последствии коренным образом изменил всю промышленность...
08 03 2024 22:35:38
Несмотря на примитивное строение прокариотической клетки, бактерии, археи и цианобактерии смогли дожить до наших дней...
07 03 2024 5:29:59
Почему? Поможет узнать статья с описанием времени, случаев использования и исключений...
03 03 2024 20:15:58
Краткая биография Шишкина Ивана Ивановича для детей очень интересна...
02 03 2024 2:29:36
В этой статье рассмотрены различные способы образования деепричастий совершенного вида с примерами, а также исключения из общих правил...
01 03 2024 3:19:42
Находится она на юго-западе России и имеет форму квадрата с длиной стороны более 400 км...
28 02 2024 20:17:57
В данной статье описаны способы, с помощью которых можно правильно определить роль местоимений в речевой конструкции...
27 02 2024 11:29:22
Говоря иначе, действия, которые они описывают, происходят в настоящем и это то, что их объединяет...
26 02 2024 1:58:11
25 02 2024 10:39:13
С 1698 года царь осуществил ряд преобразований, направленных на укрепление своей власти и повышение уровня развития страны...
24 02 2024 17:41:16
Этот осторожный и умный государь за годы своего правления (1462-1505) успел сделать очень многое...
23 02 2024 19:33:44
Его географическое положение и погодные условия создали условия для образования уникальных биологических комплексов...
22 02 2024 22:54:22
Указывает на входящие в структуру отрасли дополнительные элементы...
21 02 2024 9:44:22
Наиболее известен как игрок «Нью-Йорк Янки» на позиции шотстоп (позиция на поле слева от второй базы)...
20 02 2024 7:44:51
Биография Бернини считается историей одной из лидирующих фигур в итальянском барокко...
19 02 2024 0:29:38
В связи с этим появилось несколько моделей мирового хозяйства, которых объединяет прострaнcтвенная связь...
18 02 2024 6:37:58
В разных климатических поясах обитают совершенно разные особи со своими особенностями и потребностями...
17 02 2024 4:26:45
Биография Джона Дэйли известна как одного из любимых народом игроков в гольф...
16 02 2024 19:49:10
Поговорим кратко о архитектуре первой половины 19 века в России, упомянем культурные особенности русского народа и музыкальные предпочтения...
15 02 2024 12:18:52
Безработные люди не имеют возможности обеспечивать себя и свою семью, приобретать товары, платить налоги, что не может не беспокоить государство, которое стремится решить эту проблему...
14 02 2024 7:50:24
Узнаем, что такое вселенная, и какое место в ней занимает наша планета Земля...
13 02 2024 4:46:44
Известными представителями паукообразных являются клещи, пауки и скорпионы...
12 02 2024 14:24:14
В ходе эволюции живые организмы смогли приспособиться к условиям обитания, которые, порой, бывают весьма суровыми...
11 02 2024 10:58:29
Помимо песчаных пустынь, в природе существуют глинистые, щебнистые, солончаковые и даже ледяные пустыни Арктики и Антарктиды...
10 02 2024 11:52:58
Перо птицы имеет особенное строение, которое помогает при полете...
07 02 2024 11:54:48
Он активно ведет хозяйственную деятельность, тем самым изменяя хаpaктеристики природных зон...
06 02 2024 9:52:42
Биография Картера наиболее известна как история открывателя могилы Тутанхамона...
04 02 2024 7:38:21
Именно здесь произошел важный переход к оседлому образу жизни, появились условия для возникновения первых крупных государств, получило развитие искусство, культура, науки...
02 02 2024 1:23:49
Если вы ещё догадались, речь идёт о Future Perfect Continuous или Будущем Совершенном Длительном времени и всем, что с ним связано: правилах образования, случаях употрeбления, словах указателях...
01 02 2024 16:53:11
Прозвище Корреджо он получил из-за места рождения...
31 01 2024 12:27:19
Все они относятся к бассейнам трех океанов, которые омывают материк, – Атлантического океана, Тихого океана и Северного Ледовитого океана...
30 01 2024 15:39:20
На вид причастия влияет вид глагола, от которого оно было образовано...
29 01 2024 20:50:36
Еще:
Знания -1 :: Знания -2 :: Знания -3 :: Знания -4 :: Знания -5 :: Знания -6 :: Знания -7 :: Знания -8 :: Знания -9 :: Знания -10 :: Знания -11 :: Знания -12 :: Знания -13 :: Знания -14 :: Знания -15 :: Знания -16 :: Знания -17 :: Знания -18 :: Знания -19 :: Знания -20 ::