Митохондрии

Митохондрии — это вторые по величине (после ядра) органеллы клетки. Они содержат ферменты, необходимые для продукции аденозин-трифосфата (АТФ). Эта молекула является основным источником энергии для биохимических реакций в клетке (рис. 10.1). По существу, митохондрии представляют целую фабрику, поставляющую клетке энергию.

Рис. 10.1. Схема иллюстрирует структуру митохондрии. У нее две мембраны, разделенные пространством.

Рис. 10.1. Схема иллюстрирует структуру митохондрии. У нее две мембраны, разделенные пространством. Под внутренней мембраной располагается плотная, почти гранулярная матрица, содержащая митохондриальную ДНК и рибосомы. Кристы — это перегородки (в некоторых видах — трубки), протянувшиеся от внутренней мембраны в глубь матрицы. Они обеспечивают митохондрии компартментализацию, деление на отсеки, необходимые для протекания биохимических процессов

Такое сходство с бактериями имеет простое объяснение: митохондрии были бактериями миллиарды лет назад. Фактически, господствующая теория происхождения всех органелл (не только тех, что обладают ДНК) гласит, что они появились в результате симбиоза ранних бактериальных клеток. Эта теория называется теорией эндосимбионтов.

В соответствии с теорией, митохондрии появились в результате того, что примитивные клетки, содержавшие ядро, не могли сами использовать кислород, чтобы генерировать энергию (их назвали уркариотами), и захватывали бактерии (названные прогенотами), которые могли это делать. Прогеноты не только выжили, но и смогли реплицироваться в цитоплазме уркариот, так что копии их передавались клетками уркариот из поколения в поколение. Эти случайные отношения превратились в истинный симбиоз, при котором ни бактерии, ни уркариоты не могли больше выживать самостоятельно.

В процессе развития таких отношений прогеноты передали множество своих генов ядру уркариот. Вот почему современные митохондрии больше не являются самостоятельными организмами. Хотя их геном кодирует компоненты собственной системы синтеза белка (рРНК, тРНК и т.д.), многие ферменты и белки, в которых нуждаются митохондрии для выполнения своих функций в клетке, кодируются хромосомами, синтезируются в ядре и только потом транспортируются из ядра в органеллы.

Рибосомы митохондрий обычно меньше и иначе устроены, чем рибосомы самой клетки. Это делает их чувствительными ко многим антибиотикам и другим веществам, к которым устойчивы цитоплазматические рибосомы клетки.

Величина генома митохондрий значительно варьирует у клеток от вида к виду. У грибов, например, дрожжей, она составляет до 86 тыс. пар оснований ДНК (большинство из которых составляют некодирующие основания). В многоклеточных организмах величина генома митохондрий — около 16 тыс. пар оснований (у человека, если говорить точно, 16 569 пар оснований). У животных митохондрии кодируют одни и те же 37 белков. Есть два гена рРНК, 22 гена тРНК и 13 генов белков, участвующих в дыхании, репликации ДНК, транскрипции и трансляции.

Каждая митохондрия имеет несколько участков нуклеотидов в ДНК, идентичных во всех митохондриях. Это значит, что в клетке очень много копий митохондриальных ДНК: если каждая митохондрия содержит всего пять копий своей ДНК, а в клетке 200 митохондрий, то всего в клетке 1000 копий генома митохондрий. Наличие множества копий очень важно для митохондрий, неспособных восстанавливать ДНК от повреждений, что означает для них частоту мутаций в ДНК гораздо более высокую, чем в ядерной ДНК.

Таблица 10.1. Особенности генетического кода, обнаруженные у митохондрий

Таблица 10.1. Особенности генетического кода, обнаруженные у митохондрий

Хотя транскрипция и трансляция ДНК у митохондрий очень схожи с бактериальными, у них есть особенности в генетическом коде, которые варьируют от вида к виду (табл. 10.1). Эти различия, вероятно, являются результатом высокого уровня мутаций в митохондриальной ДНК.

http://avsdevelopment.ru/prodazha-ofisov-belinskogo продажа офиса в бизнес центре.
Анекс тур таиланд экскурсии tc24.club.

Оставить комментарий

Ваш комментарий