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.
Размеры животных колeблются от мельчайших долей миллиметра (клещи) до полуметра в диаметре (кpaбы)...
17 04 2024 16:48:16
Для их правильного употрeбления необходимо изучить правила возвратных местоимений в английском языке...
16 04 2024 18:29:50
В данной статье описаны лица притяжательных местоимений, особенности их склонения, синтаксическая роль в речевой конструкции с примерами и важными моментами...
15 04 2024 13:23:25
На такой внушительной территории находится множество больших и малых городов, каждый из которых обладает неповторимым колоритом, историей, культурой...
13 04 2024 16:41:37
Используя план описания физико-географического расположения континента, узнаем его протяженность, особенности рельефа и природы, узнаем крайние точки, познакомимся с водными ресурсами...
12 04 2024 7:54:37
Благодаря мягкому континентальному климату природа этого края отличается приятным разнообразием, а природные зоны Польши представлены широколиственными лесами и участками высотной зональности в горах...
11 04 2024 17:28:15
Тогда, в самом начале 18 века – так же как и во время Отечественной войны 1812 года, и в годы Великой Отечественной войны (1941-1945) – вопрос стоял остро: суждено государству российскому существовать или нет...
10 04 2024 5:36:53
Структура экономики по группам стран разная, потому что государства неравномерно обеспечены природными и минеральными ресурсами...
09 04 2024 3:53:25
Указывается на тесную связь политической географии и геополитики...
07 04 2024 14:56:11
На нашей планете, в самых разных ее уголках, обитают всевозможные дикие животные...
05 04 2024 1:13:55
Действительно, чтобы иметь полное представление о давно минувших событиях, очень важно знать, когда и в каких местах они происходили...
04 04 2024 20:41:14
В круг вопросов, составляющих предмет гражданского права, входят общественные отношения, возникающие между отдельными людьми, организациями и государством...
03 04 2024 15:17:20
Отличительной его чертой являются предельно низкие температуры и уникальные природные явления...
01 04 2024 5:14:16
Народные выступления во времена регентства матери царя, Елены Глинской, показали необходимость укрепления государственности и централизации и власти...
31 03 2024 17:12:24
Родился Иван Бунин в дворянской небогатой семье 10 октября 1870 года...
30 03 2024 13:22:56
Природная зона Мурманска – арктическая...
29 03 2024 19:51:44
Это невидимое глазу, прозрачное покрывало толщиной 300 км...
28 03 2024 7:57:57
Наиболее известна как первая теннисистка мира в 1995 году по версии Женской Ассоциации Тенниса...
27 03 2024 1:57:57
Численность населения Африки составляет 1 миллиард человек...
25 03 2024 2:19:36
Родился Владимир в поселке Луганский завод (ныне – Луганск) 10 ноября 1801 года...
24 03 2024 1:30:49
Рассказывает о том, чем может обернуться для человечества халатное и бездумное отношение к природе...
23 03 2024 23:19:16
Протяженность её составляет более 400 км...
22 03 2024 18:11:56
Чтобы дать полную информацию о континенте, необходимо составить план описания Северной Америки...
21 03 2024 20:31:22
Бизнесмен или предприниматель – предприимчивый человек, умеющий делать деньги...
20 03 2024 16:58:56
Они создают идеальные условия для формирования магмы – природного огненно-жидкого сплава...
19 03 2024 8:36:47
18 03 2024 6:52:47
Кислород является жизненно важным элементом почти всех живых организмов...
17 03 2024 8:54:50
Одним из разновидностей избирательных систем, выработанных на протяжении долгого времени, является мажоритарная избирательная система...
16 03 2024 21:16:14
Природные зоны Северного полушария закономерно сменяют друг друга в широтном направлении от полюсов к экватору точно так же, как и природные зоны Южного полушария...
15 03 2024 6:20:44
14 03 2024 11:18:54
Все они живут в основном на суше и имеют схожее строение тела...
12 03 2024 20:11:22
Поэтому Зарубежная Европа представляет большой интерес для туристов и людей, интересующихся историей...
11 03 2024 23:52:23
С помощью нижеизложенного материала вы сможете подготовить дополнительную информацию к уроку биологии, повторить изученные темы и термины по типу Члeнистоногих за 7 класс...
10 03 2024 21:21:28
Привилегированный слой общества назывался рыцарством, и имел большой вес в средневековом социуме...
08 03 2024 11:49:35
Мы расскажем обо всех отличительных признаках данного типа, укажем на их особенности...
06 03 2024 2:51:16
Предоставленный материал будет очень полезным для подготовки к уроку географии и окружающего мира...
05 03 2024 23:49:34
На Земле существует несколько таких зон, которые плавно переходят одна в другую...
04 03 2024 2:52:50
К этому времени науке было известно 63 элемента, и Дмитрий Иванович Менделеев упорядочил их на основе относительной атомной массы...
02 03 2024 9:41:57
Именно благодаря ему мир узнал о новых, ранее неизведанных землях...
01 03 2024 5:33:42
Но потом боги покинули Египет, оставив на своем месте фараонов – своих сыновей...
29 02 2024 3:57:45
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 :: Знания -21 ::