Mitochondrion
mitochondrion je organelle nalezený v buňkách nejvíce eukaryotes. Mitochondria je někdy popisován jak buněčný “elektrárny” protože jejich primární volby funkce má vyrábět adenosine triphosphate (ATP), který je používán jako zdroj energie.
Množství mitochondria nalezeného v různých druhách buňek mění se široce. U jednoho konce spektra, Trypanosome prvok má jeden velký mitochondrion; kontrastem, lidské játrové buňky normálně mají mezi jedním a dva tisíce každý.
| Tabulka s obsahem |
| 1 struktura 2 přeměna energie 3 ostatní funkce 4 použití v populaci genetická studia 5 endosymbiotic hypotéza 6 vidět také |
- vnější blána vloží celý organelle a obsahuje kanály vyrobené z bílkoviny komplexy přes které molekuly a ionty mohou nastěhovat se a ven mitochondrion. Makromolekuly jsou vyřazeny od křížení tato blána.
- vnitřní membrána, složený do cristae, vloží matice (interní tekutina mitochondrion). To obsahuje několik komplexů bílkoviny. Sledované částečky nalézají se na cristae: tito jsou ATP synthase enzyme molekuly, který produkovat ATP.
- intermembrane prostor mezi dvěma blánama obsahuje enzymes to používat ATP phosphorylate jiný nucleotides a to catalyze jiné reakce.
Číslo 1: Mitochondrion. 1. Vnitřní membrána. 2. Vnější blána. 3. Crista. 4. Matice.
“Mitochondrion” doslovně míní ' navléci zrníčko ', který je co oni vypadají jako pod světlem mikroskop: malý prut-jako struktury přítomné v cytoplasmě všech buňek. Matice obsahuje rozpustný enzymes ten catalyze oxidace pyruvate a jiné malé organické molekuly. Díly Krebsova cyklu nastanou uvnitř mitochondria. Matice také obsahuje několik kopií mitochondriální DNA (obvykle 5-10 kruhové DNA molekuly na mitochondrion), stejně jako zvláštní mitochondriální ribosomes, tRNAs a bílkoviny potřebované pro DNA replikaci.
Když buňka se dělí, mitochondria se zdvojí štěpením. Oni také se zdvojí jestliže dlouhodobé energetické požadavky buňky se zvětší. Například, tučné akumulátory, který vyžadovat malou energii, mít velmi nemnoho mitochondria, ale energie-požadovat sval buňky inklinují mít mnoho. Mitochondria je obecně teoretizoval být velmi adaptovaný symbiotický baktérie, pravděpodobně patřit k alpha-baktérie proteo (s nejbližším známým kandidátním bytím Rickettsia, zdůvodňující agent tyfu), a být věřil k byli včleněni jen jednou (porovnat chloroplast).
Přeměna energie
Mitochondria přemění potenciální energii molekul jídla do ATP. Výroba ATP je dosažená Krebsovým cyklem (viz Krebsův cyklus), doprava elektronu a oxidační fosforylace. Bez kyslíku, tyto procesy nemohou nastat.
Energie od jídla molekuly (např., glukóza) je zvyklý na produkci NADH a FADH2 molekuly, přes glykolýzu a Krebsův cyklus. Tato energie je přenesená do kyslíku (O2) v několika krokách. komplexy bílkoviny ve vnitřní membráně (NADH dehydrogenase, cytochrom c reductase, cytochrom c oxidase) to vykonávat převod používat uvolněnou energii pumpovat protony (H+) proti sklonu (koncentrace protonů v prostoru intermembrane je vyšší než to v matici). aktivní dopravní systém (energie vyžadovat) pumpuje protony proti jejich fyzické tendenci (v “špatném” směru) od matice do intermembrane prázdna.
Jako protonová koncentrační zvyšování intermembrane prostoru, silný sklon rozšiřování je stavěn. Jediný východ pro tyto protony je přes ATP synthase komplex. Tím, že dopravuje protony od prostoru intermembrane couvají do matice, ATP synthase komplex může dělat ATP od ADP a anorganický fosfát (Pi). Tento proces je nazýván chemiosmosis a je příklad usnadněné difúze. Část 1997 Nobelova cena v chemie byla udělena k Paulovi D. Boyerovi a John E. Walker pro jejich objasnění pracujícího mechanismu ATP synthase.
Viz též: chemiosmotická hypotéza, electrochemical potenciální, glykolýza
Mitochondria má několik důležitých funkcí vedle výroby ATP. Tato paleta funkcí odpovídá paletě mitochondriálních nemocí.
Některé mitochondriální funkce jsou vykonávány jen ve specifických druhách buňek. Například, mitochondria v buňkách játr obsahují enzymes to dovolit jim detoxikovat čpavek, odpadní produkt metabolismu bílkoviny. Tito enzymes být ne vyrobený v mitochondria srdečních buňek.
Mitochondria také hraje roli ve sledování:
- apoptosis
- glutamate- zprostředkoval excitotoxic neuronové zranění
- buněčné rozšíření
- pravidlo buněčný redox říkají
- heme syntéza
- steroid syntéza
- produkce tepla (umožnit organismu zůstat teplý)
Použití v populaci genetická studia
Protože vejce zničí mitochondria spermie to zúrodnit je, mitochondriální DNA jednotlivec pochází výlučně od matky. Jednotlivci zdědí jiné druhy genů a DNA od obou rodičů společně. Protože jedinečného matrilineal přenosu mitochondriální DNA, vědci v genetice populace a vývojová biologie často používají data z mitochondiral DNA sekvencí dojít k závěry o genealogii a evoluci. Vidět: mitochondriální předvečer.
Mitochondria je neobvyklý mezi organelles v tom oni obsahují ribosomes a jejich vlastní genetický materiál. Mitochondriální DNA je kruhový a zaměstnává charakteristiku varianty standardu eukaryotic genetický kód.
Tito a podobné kusy důkazu motivují endosymbiotic hypotézu a mdash; ten mitochondria vznikal jako endosymbionts prokaryotic. Nezbytně tato široce přijímaná hypotéza předpokládá, že předky moderních mitochondria byly nezávislé baktérie, které kolonizovaly vnitřek starověký předchůdce celého života eukaryotic.