Mitokondride ne olur? Mitokondri
Mitokondri
Mitokondri çubuk şeklinde veya oval şekilli yapılardır (Yunanca. mitos- bir iplik, kondro- granül). Tüm hayvan hücrelerinde (olgun kırmızı kan hücreleri hariç) bulunurlar: yüksek bitkilerde, alglerde ve protozoalarda. Yalnızca prokaryotik bakterilerde yoktur.
Bu organeller ilk olarak geçen yüzyılın sonunda Altman tarafından keşfedildi ve tanımlandı. Bir süre sonra bu yapılara mitokondri adı verildi. 1948'de Hogeboom, hücresel solunumun merkezi olarak mitokondrinin önemine dikkat çekti ve 1949'da Kennedy ve Lehninger, mitokondride bir oksidatif fosforilasyon döngüsünün meydana geldiğini tespit etti. Böylece mitokondrinin enerji üretme yeri olduğu kanıtlandı.
Mitokondri, özel boyama yöntemleri kullanılarak geleneksel bir ışık mikroskobunda görülebilir. Faz kontrast mikroskobunda ve "karanlık alanda" canlı hücrelerde gözlemlenebilirler.
Yapı, boyutlar, şekil mitokondri çok değişkendir. Bu öncelikle hücrelerin işlevsel durumuna bağlıdır. Örneğin, 2 saat boyunca sürekli uçan sineklerin motor nöronlarında çok sayıda küresel mitokondrinin ortaya çıktığı, yapışık kanatlı sineklerde ise mitokondri sayısının çok daha az olduğu ve çubuk şeklinde olduğu tespit edilmiştir (L.B. Levinson). Şekil olarak aynı hücre içinde bile iplik benzeri, çubuk şeklinde, yuvarlak ve dambıl şeklinde olabilirler.
Mitokondri, kural olarak, enerjinin tüketildiği bölgelerde veya varsa substrat birikimlerinin (örneğin lipit damlacıkları) yakınında hücrede lokalize edilir.
Mitokondrinin kesin yönelimi, sperm flagellası boyunca çizgili olarak bulunur. kas dokusu miyofibriller boyunca bulundukları yerde, böbrek tübüllerinin epitelyumunda bazal membranın istilalarında vb. lokalize olurlar.
Hücrelerdeki mitokondri sayısı organ özelliklerine sahiptir; örneğin, sıçanların karaciğer hücreleri 100 ila 2500 mitokondri içerir ve böbreğin toplama kanallarının hücreleri - 300, çeşitli hayvan türlerinin sperminde 20 ila 72 arasında, dev amipte Kaos kaos sayıları 500.000'e ulaşır.Mitokondri boyutları 1 ila 10 mikron arasında değişir.
Mitokondrinin ultramikroskopik yapısı, şekli ve boyutu ne olursa olsun aynıdır. İki lipoprotein membranla kaplıdırlar: dış ve iç. Aralarında bir zarlar arası boşluk vardır.
Mitokondri gövdesine doğru çıkıntı yapan iç zar girintilerine denir. Christami. Mitokondrideki kristaların dizilişi enine veya boyuna olabilir. Cristae'nin şekli basit veya dallanmış olabilir. Bazen karmaşık bir ağ oluştururlar. Bazı hücrelerde, örneğin adrenal bezin zona glomerulosa hücrelerinde, kristalar tüplere benzer. Krista sayısı mitokondride meydana gelen oksidatif süreçlerin yoğunluğuyla doğru orantılıdır. Örneğin, kardiyomiyositlerin mitokondrisinde, hepatositlerin mitokondrisinde olduğundan birkaç kat daha fazlası vardır. İç zarın çevrelediği boşluk, mitokondrinin iç odasını oluşturur. İçinde, kristalar arasında, nispeten elektron açısından yoğun bir madde olan mitokondriyal bir matris vardır.
İç zar proteinleri mitoribozomlar tarafından, dış zar proteinleri ise sitribozomlar tarafından sentezlenir.
"Mitokondrinin dış zarı birçok bakımdan ER zarlarına benzer. Oksidatif enzimler açısından zayıftır. Membran boşluğunda bunlardan çok az vardır. Ancak iç zar ve mitokondriyal matris tam anlamıyla onlarla doymuştur. Dolayısıyla, Krebs döngüsünün enzimleri ve yağ asidi oksidasyonu mitokondriyal matriste yoğunlaşır İç kısımda Elektron taşıma zinciri, fosforilasyon enzimleri (ADP'den ATP oluşumu) ve çok sayıda taşıma sistemi membranda lokalizedir.
Protein ve lipitlere ek olarak, mitokondriyal membranların bileşimi RNA ve DNA'yı içerir; ikincisi genetik özgüllüğe sahiptir ve fizikokimyasal özellikleri bakımından nükleer DNA'dan farklıdır.
Elektron mikroskobik çalışmaları, dış zarın yüzeyinin küçük küresel temel parçacıklarla kaplı olduğunu ortaya çıkardı. İç zar ve krista, mantar gövdeleri adı verilen "bacaklar" üzerinde benzer temel parçacıklar içerir. Üç parçadan oluşurlar: küresel bir kafa (çap 90-100 A°), 5 nm uzunluğunda ve 3-4 nm genişliğinde silindirik bir bacak ve 4 x 11 nm ölçülerinde bir taban. Mantarın vücut başları fosforilasyonla ilişkilidir ve daha sonra kafaların ATP-id aktivitesine sahip bir enzim içerdiği bulunmuştur.
Zarlar arası boşlukta, matristen daha düşük elektron yoğunluğuna sahip bir madde vardır. Membranlar arası iletişimi sağlar ve her iki membranda bulunan enzimler için yardımcı koenzim katalizörlerini sağlar.
Mitokondrinin dış zarının düşük moleküler ağırlığa sahip maddelere, özellikle de protein bileşiklerine karşı oldukça geçirgen olduğu artık bilinmektedir. Mitokondrinin iç zarı seçici geçirgendir. Anyonlara (Cl -1, Br -1, SO 4 -2, HCO 3 -1, Sn +2, Mg +2 katyonları, bazı şekerler ve çoğu amino asit, Ca 2+, Mn 2) karşı pratik olarak geçirimsizdir. +, fosfat, polikarboksilik asitler kolayca nüfuz eder.İç membranda, belirli nüfuz eden anyon ve katyon gruplarına özgü birkaç taşıyıcının varlığına dair kanıtlar vardır.Maddelerin membranlar yoluyla aktif taşınması, ATPase sisteminin enerjisi kullanılarak gerçekleştirilir. veya solunum zincirinin çalışması sonucu zar üzerinde üretilen elektrik potansiyeli Mitokondride sentezlenen ATP bile bir taşıyıcı (eşleşmiş taşıma) tarafından serbest bırakılabilir.
Mitokondriyal matris, ince taneli, elektron yoğun bir madde ile temsil edilir. Mitoribozomları, DNA moleküllerinden oluşan fibriler yapıları ve tuzlardan oluşan 200A ◦ çapındaki granülleri içerir: Ca3 (PO 4), Ba 3 (PO 4) 2, Mg 3 (PO 4). Granüllerin Ca +2 ve Mg +2 iyonları için rezervuar görevi gördüğüne inanılmaktadır. Mitokondriyal membranların geçirgenliğindeki değişikliklerle sayıları artar.
Mitokondride DNA'nın varlığı, mitokondrinin RNA ve spesifik proteinlerin sentezine katılımını sağlar ve ayrıca sitoplazmik kalıtımın varlığını gösterir. Her mitokondri, büyüklüğüne bağlı olarak bir veya daha fazla DNA molekülü (2'den 10'a kadar) içerir. Mitokondriyal DNA'nın moleküler ağırlığı protozoa, maya ve mantarlarda yaklaşık (30-40) * 106'dır. Daha yüksek hayvanlarda yaklaşık (9–10) * 10 6 bulunur.
Mayadaki uzunluğu yaklaşık 5 mikron, bitkilerde ise 30 mikrondur. Mitokondriyal DNA'nın içerdiği genetik bilgi miktarı azdır: 15-75 bin baz çiftinden oluşur ve molekül ağırlığı yaklaşık 40.000 olan ortalama 25-125 protein zincirini kodlayabilir.
Mitokondriyal DNA, nükleer DNA'dan bir dizi özellik bakımından farklılık gösterir: daha yüksek bir sentez oranına sahiptir (5-7 kat), DNaz'ın etkisine daha dirençlidir, çift dairesel bir moleküldür, daha fazla guanin ve sitozin içerir, Daha yüksek sıcaklıkta denatüre olur ve geri kazanılması daha kolaydır. Ancak mitokondriyal proteinlerin tümü mitokondriyal sistem tarafından sentezlenmez. Böylece sitokrom C ve diğer enzimlerin sentezi çekirdeğin içerdiği bilgilerle sağlanır. A, B2, B12, K, E vitaminlerinin yanı sıra glikojen mitokondriyal matriste lokalizedir.
Mitokondriyal fonksiyon hücrelerin yaşamı için gerekli enerjinin oluşumundan oluşur. Çeşitli bileşikler hücrede enerji kaynağı olarak hizmet edebilir: proteinler, yağlar, karbonhidratlar. Ancak enerji süreçlerine hemen dahil olan tek substrat glikozdur.
Mitokondride enerjinin üretildiği biyolojik süreçler 3 gruba ayrılabilir: Grup I - iki faz içeren oksidatif reaksiyonlar: anaerobik (glikoliz) ve aerobik. Grup II - fosforilasyon, ATP parçalanması ve enerji salınımı. Grup III - oksidasyon süreciyle ilişkili fosforilasyon.
Glikoz oksidasyonu süreci başlangıçta oksijenin (anaerobik veya glikolitik olarak) piruvik veya laktik asit katılımı olmadan gerçekleşir.
Ancak çok az miktarda enerji açığa çıkar. Daha sonra bu asitler, oksijenin katılımıyla meydana gelen oksidasyon süreçlerine katılırlar, yani aerobiktirler. Pirüvik ve laktik asidin Krebs döngüsü adı verilen oksidasyon süreci sonucunda karbondioksit, su ve çok sayıda enerji.
Ortaya çıkan enerji, hücrelerin aşırı ısınmasına ve tüm organizmanın ölümüne yol açacak şekilde ısı biçiminde salınmaz, ancak adenozin trifosforik asit (ATP) biçiminde depolama ve taşıma için uygun bir biçimde biriktirilir. ATP sentezi ADP ve fosforik asitten oluşur ve bu nedenle denir. fosforilasyon.
Sağlıklı hücrelerde fosforilasyon oksidasyonla birleşir. Hastalıklarda konjugasyon çözülebilir, dolayısıyla substrat oksitlenir, ancak fosforilasyon meydana gelmez ve oksidasyon ısıya dönüşür ve hücrelerdeki ATP içeriği azalır. Bunun sonucunda sıcaklık yükselir ve hücrelerin fonksiyonel aktivitesi azalır.
Dolayısıyla mitokondrinin ana işlevi, hücrenin neredeyse tüm enerjisini üretmek ve organelin kendisinin aktivitesi için gerekli bileşenlerin, "solunum topluluğu" enzimlerinin, fosfolipitlerin ve proteinlerin sentezidir.
Mitokondri aktivitesinin bir başka yönü, örneğin steroid hormonlarının ve bireysel lipitlerin sentezi gibi spesifik sentezlere katılımlarıdır. Çeşitli hayvanların oositlerinde mitokondride yumurta sarısı birikimleri oluşur ve temel sistemlerini kaybederler. Harcanan mitokondri aynı zamanda boşaltım ürünlerini de biriktirebilir.
Bazı durumlarda (karaciğer, böbrekler), mitokondri, hücreye giren zararlı maddeleri ve zehirleri biriktirme, bunları ana sitoplazmadan izole etme ve bu maddelerin zararlı etkilerini kısmen bloke etme yeteneğine sahiptir. Böylece mitokondri, normal koşullar altında veya aşırı koşullar altında belirli bir işlemi tam olarak sağlamak için gerektiğinde diğer hücre organellerinin işlevlerini üstlenme yeteneğine sahiptir.
Mitokondri biyogenezi. Mitokondri, oldukça kısa bir yaşam döngüsüne sahip yenilenebilir yapılardır (örneğin, sıçan karaciğer hücrelerinde mitokondrinin yarı ömrü yaklaşık 10 günü kapsar). Mitokondri, önceki mitokondrinin büyümesi ve bölünmesi sonucu oluşur. Bölünmeleri üç şekilde gerçekleşebilir: daralma, küçük bölümlerin tomurcuklanması ve annenin içindeki yavru mitokondrinin ortaya çıkması. Mitokondrinin bölünmesinden (üretiminden) önce kendi genetik sisteminin (mitokondriyal DNA) çoğaltılması gelir.
Dolayısıyla, çoğu araştırmacının görüşlerine göre, mitokondri oluşumu esas olarak kendiliğinden yeniden üretim yoluyla gerçekleşir.
Mitokondri herhangi bir hücrenin en önemli bileşenlerinden biridir. Bunlara kondriozomlar da denir. Bunlar bitki ve hayvanların sitoplazmasının bir parçası olan granüler veya iplik benzeri organellerdir. Hücredeki birçok işlem için çok gerekli olan ATP moleküllerinin üreticileridirler.
Mitokondri nedir?
Mitokondri hücrelerin enerji temelidir; aktiviteleri ATP moleküllerinin parçalanması sırasında açığa çıkan enerjinin oksidasyonuna ve kullanımına dayanır. Biyologlar açık basit bir dille hücrelerin enerji üretim istasyonu olarak adlandırılır.
1850 yılında mitokondrinin kaslarda bulunan granüller olduğu tespit edildi. Sayıları büyüme koşullarına bağlı olarak değişiyordu: Oksijen eksikliğinin yüksek olduğu hücrelerde daha fazla birikiyorlar. Bu en sık şu durumlarda olur: fiziksel aktivite. Bu tür dokularda mitokondri tarafından yenilenen akut bir enerji eksikliği ortaya çıkar.
Terimin ortaya çıkışı ve simbiyogenez teorisindeki yeri
1897'de Bend, şekil ve boyut bakımından farklılık gösteren granüler ve ipliksi bir yapıyı belirtmek için ilk kez "mitokondri" kavramını tanıttı: kalınlık 0,6 µm, uzunluk - 1 ila 11 µm. Nadir durumlarda mitokondri büyük beden ve dallanmış bir düğüm.
Simbiyogenez teorisi, mitokondrinin ne olduğu ve hücrelerde nasıl ortaya çıktığı hakkında net bir fikir verir. Kondriozomun bakteri hücrelerine, prokaryotlara zarar verme sürecinde ortaya çıktığını söylüyor. Enerji üretmek için oksijeni özerk bir şekilde kullanamadıkları için bu onların tam olarak gelişmesini engelledi, progenotlar ise engellenmeden gelişebildi. Evrim sırasında aralarındaki bağlantı, progenotların genlerini ökaryotlara aktarmasını mümkün kıldı. Bu ilerleme sayesinde mitokondri artık bağımsız organizmalar değildir. Gen havuzları herhangi bir hücrede bulunan enzimler tarafından kısmen bloke edildiğinden tam olarak gerçekleşemez.
Onlar nerede yaşıyor?
Mitokondri, sitoplazmanın ATP ihtiyacının ortaya çıktığı bölgelerinde yoğunlaşmıştır. Örneğin kalbin kas dokusunda miyofibrillerin yakınında bulunurlar ve spermatozoada kordonun ekseni etrafında koruyucu bir kamuflaj oluştururlar. Orada “kuyruğun” dönmesini sağlamak için çok fazla enerji üretirler. Sperm bu şekilde yumurtaya doğru hareket eder.
Hücrelerde önceki organellerin basit bir şekilde bölünmesiyle yeni mitokondri oluşur. Bu sırada tüm kalıtsal bilgiler korunur.
Mitokondri: neye benziyorlar
Mitokondrinin şekli silindire benzer. Genellikle ökaryotlarda bulunurlar ve hücre hacminin %10 ila 21'ini kaplarlar. Boyutları ve şekilleri büyük farklılıklar gösterir ve koşullara bağlı olarak değişebilir, ancak genişlik sabittir: 0,5-1 mikron. Kondriozomların hareketleri, hücrede enerjinin hızla boşa harcandığı yerlere bağlıdır. Hareket için hücre iskeleti yapılarını kullanarak sitoplazma boyunca hareket ederler.
Birbirinden ayrı çalışan ve sitoplazmanın belirli bölgelerine enerji sağlayan farklı büyüklükteki mitokondrilerin yerini uzun ve dallanmış mitokondriler alır. Hücrelerin birbirinden uzak bölgelerine enerji sağlayabilirler. Kondriozomların bu tür ortak çalışması yalnızca tek hücreli organizmalarda değil, aynı zamanda çok hücreli organizmalarda da gözlenir. Kondriozomların en karmaşık yapısı, en büyük dallanmış kondriozomların intermitokondriyal temaslar (IMC'ler) kullanılarak birbirine bağlandığı memeli iskeletinin kaslarında bulunur.
Bitişik mitokondriyal membranlar arasındaki dar boşluklardır. Bu alan yüksek elektron yoğunluğuna sahiptir. MMK'ler, çalışan kondriozomlarla birbirine bağlandıkları hücrelerde daha yaygındır.
Konuyu daha iyi anlayabilmek için mitokondrinin önemini, bu muhteşem organellerin yapısını ve fonksiyonlarını kısaca anlatmak gerekir.
Nasıl inşa edilmişler?
Mitokondrinin ne olduğunu anlamak için yapılarını bilmeniz gerekir. Bu olağandışı enerji kaynağı küresel bir şekle sahiptir ancak çoğunlukla uzundur. İki membran birbirine yakın yerleştirilmiştir:
- dış (pürüzsüz);
- yaprak şeklinde (cristae) ve tübüler (tübüller) büyümeler oluşturan iç.
Mitokondrilerin büyüklüğü ve şekli dışında yapı ve görevleri aynıdır. Kondriozom, 6 nm boyutunda iki zarla sınırlandırılmıştır. Mitokondrinin dış zarı, onları hyaloplazmadan koruyan bir kaba benzer. İç zar, dış zardan 11-19 nm genişliğinde bir bölgeyle ayrılır. İç zarın ayırt edici bir özelliği, düzleştirilmiş sırtlar şeklini alarak mitokondriye doğru çıkıntı yapma yeteneğidir.
Mitokondrinin iç boşluğu, bazen ipliklerin ve granüllerin (15-20 nm) bulunduğu, ince taneli bir yapıya sahip bir matris ile doldurulur. Matris iplikleri organelleri ve granülleri oluşturur küçük boyutlar- ribozomlar, mitokondri.
İlk aşamada hyaloplazmada gerçekleşir. Bu aşamada, substratların veya glikozun ilk oksidasyonu meydana gelir. Bu prosedürler oksijen olmadan - anaerobik oksidasyonla gerçekleştirilir. Enerji üretiminin bir sonraki aşaması aerobik oksidasyon ve ATP'nin parçalanmasından oluşur, bu işlem hücrelerin mitokondrisinde meydana gelir.
Mitokondri ne işe yarar?
Bu organelin ana fonksiyonları şunlardır:
Mitokondride kendi deoksiribonükleik asidinin varlığı, bu organellerin ortaya çıkışına ilişkin simbiyotik teoriyi bir kez daha doğrulamaktadır. Ayrıca ana görevlerine ek olarak hormonların ve amino asitlerin sentezinde de rol alırlar.
Mitokondriyal patoloji
Mitokondri genomunda meydana gelen mutasyonlar iç karartıcı sonuçlara yol açmaktadır. İnsan taşıyıcısı, ebeveynlerden yavrulara aktarılan DNA'dır, mitokondriyal genom ise yalnızca anneden aktarılır. Bu gerçek çok basit bir şekilde açıklanmaktadır: Çocuklar, dişi yumurtanın yanı sıra, içinde kondriozom bulunan sitoplazmayı alırlar; spermde yokturlar. Bu bozukluğa sahip kadınlar mitokondriyal hastalığı çocuklarına aktarabilir, ancak hasta bir adam bunu yapamaz.
Normal koşullar altında, kondriozomlar aynı DNA kopyasına (hoplazmi) sahiptir. Mitokondriyal genomda mutasyonlar meydana gelebilir ve sağlıklı ve mutasyona uğramış hücrelerin bir arada bulunması nedeniyle heteroplazmi ortaya çıkar.
Modern tıp sayesinde günümüzde nedeni mitokondriyal DNA'daki mutasyon olan 200'den fazla hastalık tespit edilmiştir. Her durumda olmasa da mitokondriyal hastalıklar terapötik bakım ve tedaviye iyi yanıt verir.
Böylece mitokondrinin ne olduğu sorusunu çözdük. Diğer tüm organeller gibi hücre için de çok önemlidirler. Enerji gerektiren tüm süreçlerde dolaylı olarak rol alırlar.
İnsan dayanıklılığının kalp kasının eğitimiyle ilişkili olduğuna ve bunun için neyin gerekli olduğuna dair kesin bir görüş var. uzun zaman düşük yoğunluklu işler yapın.
Aslında her şey öyle değil: Dayanıklılık, içindeki mitokondri ile ayrılmaz bir şekilde bağlantılıdır. kas lifleri. Bu nedenle dayanıklılık antrenmanı gelişimden başka bir şey değildir maksimum miktar Her kas lifinin içindeki mitokondri.
Ve çünkü Maksimum mitokondri sayısı kas lifi içindeki alanla sınırlı olduğundan, dayanıklılığın gelişimi belirli bir kişide bulunan kas sayısıyla sınırlıdır.
Kısaca konuşursak: Bir kişinin belirli kas gruplarında ne kadar çok mitokondri varsa, o belirli kas gruplarının dayanıklılığı da o kadar fazla olur.
Ve en önemlisi: genel bir dayanıklılık yoktur. Sadece belirli kas gruplarının lokal dayanıklılığı vardır.
Mitokondri. Ne olduğunu
Mitokondri hücrelerin içindeki özel organellerdir (yapılardır) insan vücudu Kas kasılmaları için enerji üretmekten sorumludurlar. Bazen hücrenin enerji istasyonları olarak da adlandırılırlar.
Bu durumda mitokondri içindeki enerji üretim süreci oksijen varlığında gerçekleşir. Oksijen, mitokondri içinde enerji elde etme sürecini, oksijen olmadan enerji elde etme sürecine kıyasla mümkün olduğunca verimli hale getirir.
Enerji üretimi için yakıt tamamen farklı maddeler olabilir: yağ, glikojen, glikoz, laktat, hidrojen iyonları.
Mitokondri ve dayanıklılık. Bu nasıl oluyor?
Kas kasılması sırasında her zaman bir artık ürün ortaya çıkar. Bu genellikle laktat ve hidrojen iyonlarından oluşan kimyasal bir bileşik olan laktik asittir.
Hidrojen iyonları kas lifi (kas hücresi) içinde biriktikçe, kas lifinin kasılması için enerji üretme sürecine müdahale etmeye başlarlar. Hidrojen iyonlarının konsantrasyonu kritik bir seviyeye ulaştığında kas kasılması durur. VE şu an belirli bir kas grubunun maksimum dayanıklılık seviyesini gösterebilir.
Mitokondri, hidrojen iyonlarını absorbe etme ve bunları dahili olarak işleme yeteneğine sahiptir.
Bunun sonucunda aşağıdaki durum ortaya çıkar. Kas liflerinin içinde çok sayıda mitokondri varsa, bunları kullanabilirler ve büyük miktar hidrojen iyonları. Bu, çabayı durdurmaya gerek kalmadan belirli bir kası daha uzun süre çalıştırmak anlamına gelir.
İdeal olarak, çalışan kas liflerinin içinde üretilen hidrojen iyonlarının tamamını kullanmaya yetecek kadar mitokondri varsa, o zaman böyle bir kas lifi neredeyse yorulmaz hale gelir ve yeterli miktarda olduğu sürece çalışmaya devam edebilir. besinler kas kasılması için.
Örnek.
Hemen hemen her birimiz uzun bir süre hızlı tempoda yürüme yeteneğine sahibiz, ancak çok geçmeden hızlı tempoda koşmayı bırakmak zorunda kalıyoruz. Bu neden oluyor?
Hızlı yürürken sözde Oksidatif ve ara kas lifleri. Oksidatif kas lifleri, mümkün olan maksimum mitokondri sayısı ile karakterize edilir, kabaca konuşursak, burada% 100 mitokondri vardır.
Ara kas liflerinde gözle görülür derecede daha az mitokondri vardır, maksimum sayının% 50'si olsun. Sonuç olarak, ara kas liflerinin içinde yavaş yavaş hidrojen iyonları birikmeye başlar ve bu da kas lifi kasılmasının durmasına yol açmalıdır.
Ancak bu, hidrojen iyonlarının mitokondrinin kullanımlarıyla kolayca baş edebildiği oksidatif kas liflerine nüfuz etmesi nedeniyle gerçekleşmez.
Sonuç olarak, vücutta yeterli miktarda glikojen olduğu kadar çalışan oksidatif kas liflerindeki yağ rezervleri olduğu sürece hareket etmeye devam edebiliriz. Daha sonra enerji rezervlerimizi yenilemek için dinlenmeye zorlanacağız.
Hızlı koşma durumunda, bahsedilen oksidatif ve ara kas liflerine ek olarak sözde. Neredeyse hiç mitokondri bulunmayan glikolitik kas lifleri. Bu nedenle glikolitik kas lifleri yalnızca kısa bir süre ancak son derece yoğun bir şekilde çalışabilir. Koşma hızınız bu şekilde artar.
Daha sonra toplam hidrojen iyonu sayısı, orada bulunan mitokondri sayısının tamamının artık bunları kullanamayacağı hale gelir. Önerilen yoğunluğun çalışmasını gerçekleştirmenin reddedilmesi var.
Peki tüm kas gruplarının içinde yalnızca oksidatif kas lifleri olsaydı ne olurdu?
Bu durumda oksidatif liflere sahip kas grubu yorulmaz hale gelir. Dayanıklılığı sonsuza eşit olur (yeterli miktarda besin - yağ ve glikojen olması şartıyla).
Şu sonucu çıkarıyoruz: Dayanıklılık antrenmanı için çalışan kas liflerindeki mitokondrinin gelişimi birincil öneme sahiptir. Mitokondri sayesinde kas gruplarının dayanıklılığı sağlanır.
Genel bir vücut dayanıklılığı yoktur, çünkü dayanıklılık (önerilen yoğunluktaki işi gerçekleştirme yeteneği), çalışan kaslarda mitokondri varlığıyla ilişkilidir. Ne kadar çok mitokondri varsa kaslar o kadar fazla dayanıklılık gösterebilir.
Mitokondri- Bu çift zarlı organelökaryotik hücrenin ana görevi ATP sentezi– hücrenin yaşamı için bir enerji kaynağıdır.
Hücrelerdeki mitokondri sayısı sabit değildir; ortalama olarak birkaç birimden birkaç bine kadar çıkabilir. Sentez süreçlerinin yoğun olduğu yerlerde bunların sayısı daha fazladır. Mitokondrinin boyutu ve şekli de değişir (yuvarlak, uzun, spiral, fincan şeklinde vb.). Daha sıklıkla, çapı 1 mikrometreye ve uzunluğu 10 mikrona kadar olan yuvarlak, uzun bir şekle sahiptirler. Sitoplazmanın akışıyla hücre içinde hareket edebilirler veya aynı pozisyonda kalabilirler. Enerji üretimine en çok ihtiyaç duyulan yerlere taşınıyorlar.
Hücrelerde ATP'nin sadece mitokondride değil aynı zamanda glikoliz sırasında sitoplazmada da sentezlendiği akılda tutulmalıdır. Ancak bu reaksiyonların etkinliği düşüktür. Mitokondri fonksiyonunun özelliği, yalnızca oksijensiz oksidasyon reaksiyonlarının değil, aynı zamanda enerji metabolizmasının oksijen aşamasının da meydana gelmesidir.
Başka bir deyişle mitokondrinin işlevi, birçok oksidasyon reaksiyonunu içeren hücresel solunuma aktif katılımdır. organik madde, hidrojen protonlarının ve elektronlarının transferi, ATP'de biriken enerjinin serbest bırakılması.
Mitokondriyal enzimler
Enzimler translokazlar Mitokondrinin iç zarı ADP ve ATP'nin aktif taşınmasını gerçekleştirir.
Cristae'nin yapısında bir kafa, bir sap ve bir tabandan oluşan temel parçacıklar ayırt edilir. Enzimden oluşan kafalarda ATPazlar ATP sentezi gerçekleşir. ATPase, ADP fosforilasyonunun solunum zincirindeki reaksiyonlarla birleşmesini sağlar.
Solunum zincirinin bileşenleriüssündeler temel parçacıklar membranın kalınlığında.
Matris çoğunu içerir Krebs döngüsü enzimleri ve yağ asidi oksidasyonu.
Elektriksel taşıma solunum zincirinin aktivitesinin bir sonucu olarak, hidrojen iyonları matristen ona girer ve iç zarın dışına salınır. Bu, belirli membran enzimleri tarafından gerçekleştirilir. Membranın farklı taraflarındaki hidrojen iyonlarının konsantrasyonundaki fark, bir pH gradyanı ile sonuçlanır.
Gradyanı korumak için gereken enerji, solunum zinciri boyunca elektronların transferi ile sağlanır. Aksi takdirde hidrojen iyonları geri yayılacaktır.
pH gradyanından gelen enerji, ADP'den ATP'yi sentezlemek için kullanılır:
ADP + P = ATP + H2O (reaksiyon tersine çevrilebilir)
Ortaya çıkan su enzimatik olarak uzaklaştırılır. Bu, diğer faktörlerle birlikte soldan sağa reaksiyonu kolaylaştırır.
Mitokondri, ökaryotların hücresel aktivite için enerji üreten “güç santralleridir”. Bunlar enerjiyi hücrenin kullanabileceği formlara dönüştürerek enerji üretirler. İçinde bulunan mitokondri, hücresel solunum için "taban" görevi görür. - hücre aktivitesi için enerji üreten bir süreç. Mitokondri ayrıca büyüme ve diğer hücresel süreçlerde de rol oynar.
Ayırt edici özellikler
Mitokondri karakteristik dikdörtgen veya oval bir şekle sahiptir ve çift zarla kaplıdır. Hem içinde hem de içinde bulunurlar. Bir hücredeki mitokondri sayısı, hücrenin tipine ve işlevine bağlı olarak değişir. Olgun kırmızı kan hücreleri gibi bazı hücreler hiç mitokondri içermez. Mitokondri ve diğer organellerin yokluğu, vücutta oksijeni taşımak için gereken milyonlarca hemoglobin molekülüne yer bırakır. Öte yandan kas hücreleri, kas aktivitesi için gerekli enerjiyi üreten binlerce mitokondri içerebilir. Mitokondri ayrıca yağ hücrelerinde ve karaciğer hücrelerinde de bol miktarda bulunur.
Mitokondriyal DNA
Mitokondrinin kendi DNA'sı (mtDNA) vardır ve kendi proteinlerini sentezleyebilir. mtDNA, hücresel solunum sırasında meydana gelen elektron transferinde ve oksidatif fosforilasyonda rol oynayan proteinleri kodlar. Mitokondriyal matristeki oksidatif fosforilasyon, ATP formunda enerji üretir. MtDNA'dan sentezlenen proteinler aynı zamanda RNA ve ribozomal RNA'yı ileten RNA moleküllerini üretmek üzere kodlanır.
Mitokondriyal DNA, nükleer DNA'daki mutasyonları önlemeye yardımcı olan DNA onarım mekanizmalarına sahip olmaması nedeniyle, içinde bulunan DNA'dan farklıdır. Sonuç olarak mtDNA, nükleer DNA'ya göre çok daha yüksek bir mutasyon oranına sahiptir. Oksidatif fosforilasyon tarafından üretilen reaktif oksijene maruz kalmak da mtDNA'ya zarar verir.
Mitokondrinin yapısı
Mitokondri çift ile çevrilidir. Bu zarların her biri gömülü proteinler içeren bir fosfolipit çift katmanıdır. Dış zar pürüzsüzdür ancak iç zarın birçok kıvrımı vardır. Bu kıvrımlara krista denir. Mevcut yüzey alanını artırarak hücresel solunumun “üretkenliğini” arttırırlar.
Çift zarlar mitokondriyi iki ayrı bölüme ayırır: zarlar arası boşluk ve mitokondriyal matris. Zarlar arası boşluk, iki zar arasındaki dar kısımdır, mitokondriyal matris ise zarların içine alınmış kısımdır.
Mitokondriyal matris mtDNA, ribozomlar ve enzimler içerir. Döngü dahil hücresel solunumun bazı aşamaları sitrik asit ve enzimlerin yüksek konsantrasyonu nedeniyle matriste oksidatif fosforilasyon meydana gelir.
Mitokondri yarı özerktir, çünkü çoğalmak ve büyümek için yalnızca kısmen hücreye bağımlıdırlar. Kendi DNA'ları, ribozomları, proteinleri vardır ve bunların sentezi üzerinde kontrolleri vardır. Bakteriler gibi mitokondri de dairesel DNA'ya sahiptir ve ikili fisyon adı verilen bir üreme süreciyle çoğalır. Çoğalmadan önce mitokondri, füzyon adı verilen bir süreçte bir araya gelir. Bu stabiliteyi korumak için gereklidir, çünkü bu olmazsa mitokondri bölünürken küçülür. Azalan mitokondri, normal hücre işleyişi için gerekli olan yeterli enerjiyi üretemez.
Yükleniyor...
