ไมโตคอนเดรียเป็นหนึ่งในองค์ประกอบที่สำคัญที่สุดของเซลล์ใดๆ พวกเขาจะเรียกว่า chondriosomes เหล่านี้เป็นออร์แกเนลล์ที่ละเอียดหรือเป็นใยซึ่งเป็นส่วนสำคัญของไซโตพลาสซึมของพืชและสัตว์ พวกเขาเป็นผู้ผลิตโมเลกุล ATP ซึ่งจำเป็นสำหรับกระบวนการหลายอย่างในเซลล์
ไมโตคอนเดรียคืออะไร
ไมโตคอนเดรียเป็นฐานพลังงานของเซลล์ กิจกรรมของพวกมันขึ้นอยู่กับการเกิดออกซิเดชันของสารประกอบอินทรีย์และการใช้พลังงานที่ปล่อยออกมาในระหว่างการสลายโมเลกุล ATP นักชีววิทยาในภาษาธรรมดาเรียกมันว่าสถานีสร้างพลังงานให้เซลล์
ในปี พ.ศ. 2393 ไมโตคอนเดรียถูกระบุเป็นเม็ดเล็กๆ ในกล้ามเนื้อ จำนวนของพวกมันแตกต่างกันไปตามสภาพการเจริญเติบโต: พวกมันสะสมมากขึ้นในเซลล์เหล่านั้นที่มีการขาดออกซิเจนจำนวนมาก สิ่งนี้เกิดขึ้นบ่อยที่สุดในระหว่างการออกแรงทางกายภาพ ในเนื้อเยื่อดังกล่าว มีการขาดพลังงานอย่างเฉียบพลันซึ่งถูกเติมเต็มโดยไมโตคอนเดรีย
การปรากฎของคำศัพท์และสถานที่ในทฤษฎีการมีอยู่ของกันและกัน
ในปี พ.ศ. 2440 เบนด์ได้แนะนำแนวคิดของ "ไมโตคอนเดรีย" เป็นครั้งแรกเพื่อแสดงถึงโครงสร้างแบบเม็ดและเส้นใยในไซโตพลาสซึมของเซลล์ มีรูปร่างและขนาดมีความหลากหลาย: ความหนา 0.6 ไมครอนความยาวตั้งแต่ 1 ถึง 11 ไมครอน ในสถานการณ์ที่หายาก ไมโทคอนเดรียอาจมีขนาดใหญ่และแตกแขนงออก
ทฤษฎี symbiogenesis ให้แนวคิดที่ชัดเจนว่าไมโตคอนเดรียคืออะไรและปรากฏในเซลล์อย่างไร มันบอกว่า chondriosome เกิดขึ้นในกระบวนการของการทำลายเซลล์แบคทีเรียโปรคาริโอต เนื่องจากพวกเขาไม่สามารถใช้ออกซิเจนเพื่อสร้างพลังงานได้ด้วยตนเอง สิ่งนี้จึงขัดขวางการพัฒนาอย่างสมบูรณ์ของพวกมัน และกำเนิดสามารถพัฒนาได้โดยไม่มีสิ่งกีดขวาง ในกระบวนการวิวัฒนาการ ความเชื่อมโยงระหว่างพวกมันทำให้เป็นไปได้ที่ progenote จะถ่ายทอดยีนของพวกมันไปยังยูคาริโอตในปัจจุบัน ด้วยความก้าวหน้านี้ ไมโตคอนเดรียจึงไม่ใช่สิ่งมีชีวิตอิสระอีกต่อไป แหล่งรวมยีนของพวกมันไม่สามารถรับรู้ได้อย่างเต็มที่ เนื่องจากมันถูกปิดกั้นบางส่วนโดยเอ็นไซม์ที่อยู่ในเซลล์ใดๆ
พวกเขาอาศัยอยู่ที่ไหน
ไมโตคอนเดรียกระจุกตัวในบริเวณไซโตพลาสซึมซึ่งจำเป็นต้องมี ATP ตัวอย่างเช่นในเนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อของหัวใจพวกมันอยู่ใกล้กับ myofibrils และในตัวอสุจิพวกมันจะสร้างเกราะป้องกันรอบแกนของสายรัด พวกมันผลิตพลังงานจำนวนมากเพื่อให้ "หาง" หมุน นี่คือวิธีที่อสุจิเคลื่อนเข้าหาไข่
ในเซลล์ ไมโทคอนเดรียใหม่เกิดขึ้นจากการแบ่งตัวแบบง่ายของออร์แกเนลล์ก่อนหน้า ในระหว่างนั้น ข้อมูลทางพันธุกรรมทั้งหมดจะถูกเก็บรักษาไว้
ไมโตคอนเดรีย: พวกมันมีลักษณะอย่างไร
ไมโตคอนเดรียมีรูปร่างคล้ายทรงกระบอก มักพบในยูคาริโอตซึ่งมีปริมาตรตั้งแต่ 10 ถึง 21% ของเซลล์ ขนาดและรูปแบบแตกต่างกันหลายประการและสามารถเปลี่ยนแปลงได้ขึ้นอยู่กับเงื่อนไข แต่ความกว้างคงที่: 0.5-1 ไมครอน การเคลื่อนไหวของ chondriosomes ขึ้นอยู่กับตำแหน่งในเซลล์ที่มีการใช้พลังงานอย่างรวดเร็ว เคลื่อนผ่านไซโตพลาสซึมโดยใช้โครงสร้างของโครงร่างเซลล์เพื่อเคลื่อนที่
การเปลี่ยนไมโตคอนเดรียที่มีขนาดต่างกัน ทำงานแยกจากกันและจ่ายพลังงานไปยังบางส่วนของไซโตพลาสซึม เป็นไมโทคอนเดรียที่ยาวและแตกแขนง พวกเขาสามารถให้พลังงานแก่พื้นที่ของเซลล์ที่อยู่ห่างไกลจากกัน การทำงานร่วมกันของ chondriosomes ดังกล่าวไม่เพียง แต่พบในสิ่งมีชีวิตที่มีเซลล์เดียว แต่ยังรวมถึงสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ด้วย โครงสร้างที่ซับซ้อนที่สุดของ chondriosomes เกิดขึ้นในกล้ามเนื้อโครงร่างของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม โดยที่ chondriosomes ที่มีกิ่งใหญ่ที่สุดถูกเชื่อมเข้าด้วยกันโดยใช้ทางแยกระหว่างเซลล์ (IMCs)
เป็นช่องว่างแคบ ๆ ระหว่างเยื่อหุ้มยลที่อยู่ติดกัน พื้นที่นี้มีความหนาแน่นของอิเล็กตรอนสูง MMK พบได้บ่อยในเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจ โดยจะจับกับ chondriosomes ที่ใช้งานได้
เพื่อให้เข้าใจปัญหามากขึ้น คุณต้องอธิบายสั้นๆ ถึงความสำคัญของไมโตคอนเดรีย โครงสร้างและหน้าที่ของออร์แกเนลล์ที่น่าทึ่งเหล่านี้
มันทำได้ยังไง
เพื่อทำความเข้าใจว่าไมโตคอนเดรียคืออะไร คุณต้องรู้โครงสร้างของไมโตคอนเดรีย แหล่งพลังงานที่ผิดปกตินี้มีรูปร่างเหมือนลูกบอล แต่มักจะถูกยืดออกมากกว่า เยื่อหุ้มทั้งสองอยู่ใกล้กัน:
- นอก (เรียบ);
- ภายใน,ซึ่งผลพลอยได้ของรูปทรงใบไม้ (cristae) และรูปร่างท่อ (tubules)
ถ้าคุณไม่คำนึงถึงขนาดและรูปร่างของไมโตคอนเดรีย พวกมันมีโครงสร้างและหน้าที่เหมือนกัน chondriosome คั่นด้วยเยื่อหุ้มสองแผ่นซึ่งมีขนาด 6 นาโนเมตร เยื่อหุ้มชั้นนอกของไมโตคอนเดรียคล้ายกับภาชนะที่ปกป้องพวกมันจากไฮยาโลพลาสซึม เยื่อหุ้มชั้นในแยกออกจากชั้นนอกด้วยความกว้างส่วนที่ 11–19 นาโนเมตร ลักษณะเด่นของเยื่อหุ้มชั้นในคือความสามารถในการยื่นเข้าไปในไมโตคอนเดรีย โดยอยู่ในรูปของสันเขาที่แบน
โพรงในของไมโตคอนเดรียเต็มไปด้วยเมทริกซ์ซึ่งมีโครงสร้างเป็นเม็ดละเอียด ซึ่งบางครั้งพบเส้นด้ายและแกรนูล (15-20 นาโนเมตร) เกลียวของเมทริกซ์สร้างโมเลกุล DNA ของออร์แกเนลล์ และแกรนูลขนาดเล็กสร้างไรโบโซมของไมโตคอนเดรีย
การสังเคราะห์ ATP ในระยะแรกเกิดขึ้นในไฮยาโลพลาสซึม ในขั้นตอนนี้ มีการเกิดออกซิเดชันเริ่มต้นของซับสเตรตหรือกลูโคสเป็นกรดไพรูวิก ขั้นตอนเหล่านี้เกิดขึ้นโดยไม่มีออกซิเจน - ออกซิเดชันแบบไม่ใช้ออกซิเจน ขั้นต่อไปของการผลิตพลังงานคือแอโรบิกออกซิเดชันและการสลายตัวของ ATP กระบวนการนี้เกิดขึ้นในไมโตคอนเดรียของเซลล์
ไมโตคอนเดรียทำอะไร
หน้าที่หลักของออร์แกเนลล์นี้คือ:
- การผลิตพลังงานสำหรับเซลล์;
-
การจัดเก็บข้อมูลทางพันธุกรรมในรูปแบบ DNA ของตัวเอง
เกิดขึ้นในไมโตคอนเดรีย
การปรากฏตัวของกรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิกในไมโตคอนเดรียอีกครั้งยืนยันทฤษฎีทางชีวภาพของการปรากฏตัวของสิ่งเหล่านี้ออร์แกเนลล์ นอกจากงานหลักแล้ว พวกเขายังมีส่วนร่วมในการสังเคราะห์ฮอร์โมนและกรดอะมิโน
พยาธิวิทยายล
การกลายพันธุ์ที่เกิดขึ้นในจีโนมของไมโตคอนเดรียนำไปสู่ผลลัพธ์ที่น่าหดหู่ ผู้ให้บริการข้อมูลทางพันธุกรรมของมนุษย์คือ DNA ซึ่งถูกส่งไปยังลูกหลานจากพ่อแม่และจีโนมของยลจะถูกส่งจากแม่เท่านั้น ข้อเท็จจริงนี้อธิบายได้ง่ายมาก: เด็ก ๆ ได้รับไซโตพลาสซึมที่มี chondriosomes ล้อมรอบพร้อมกับไข่เพศหญิงซึ่งไม่มีในตัวอสุจิ ผู้หญิงที่เป็นโรคนี้สามารถถ่ายทอดโรคไมโตคอนเดรียไปยังลูกหลานได้ แต่ผู้ชายป่วยไม่สามารถ
ภายใต้สภาวะปกติ chondriosomes มี DNA เดียวกัน - โฮโมพลาสซึม การกลายพันธุ์อาจเกิดขึ้นได้ในจีโนมของยลเนื่องจากการอยู่ร่วมกันของเซลล์ที่มีสุขภาพดีและเซลล์กลายพันธุ์ เฮเทอโรพลาสซึมจึงเกิดขึ้น
ด้วยการแพทย์แผนปัจจุบัน จนถึงปัจจุบันมีการตรวจพบโรคมากกว่า 200 โรค สาเหตุของการกลายพันธุ์ของ DNA ยล ไม่ใช่ทุกกรณี แต่โรคไมโตคอนเดรียตอบสนองต่อการบํารุงรักษาและการรักษาได้ดี
เราจึงได้คำตอบว่าไมโตคอนเดรียคืออะไร เช่นเดียวกับออร์แกเนลล์อื่นๆ พวกมันมีความสำคัญต่อเซลล์มาก พวกเขามีส่วนร่วมในกระบวนการทั้งหมดที่ต้องใช้พลังงานโดยอ้อม