Особые структуры – митохондрии – играют важную роль в жизни каждой клетки. Структура митохондрий позволяет органелле работать в полуавтономном режиме.
Общая характеристика
Митохондрии были открыты в 1850 году. Однако понять строение и функциональное назначение митохондрий стало возможным лишь в 1948 году.
Благодаря довольно большим размерам органеллы хорошо видны в световой микроскоп. Максимальная длина 10 микрон, диаметр не превышает 1 микрона.
Митохондрии встречаются во всех эукариотических клетках. Это двухмембранные органеллы, обычно бобовидной формы. Митохондрии также существуют в сферической, нитевидной и спиральной формах.
Число митохондрий может существенно различаться. Например, в клетках печени их около тысячи, а в ооцитах — 300 тысяч. Клетки растений содержат меньше митохондрий, чем клетки животных.
Митохондрии пластичны. Они меняют форму и перемещаются в активные центры клетки. Обычно митохондрий больше в тех клетках и частях цитоплазмы, где выше потребность в АТФ.
Строение
Каждая митохондрия отделена от цитоплазмы двумя мембранами. Наружная мембрана гладкая. Строение внутренней мембраны более сложное. Он образует множество складок — крист, увеличивающих функциональную поверхность. Между двумя мембранами имеется пространство размером 10-20 нм, заполненное ферментами. Внутри органеллы находится матрикс – гелеобразное вещество.
В таблице «Строение и функции митохондрий» подробно описаны компоненты органеллы.
|
Сложный |
Описание |
Функции |
|
Внешняя мембрана |
Состоит из липидов. Содержит большое количество белка порина, образующего гидрофильные канальцы. Вся внешняя мембрана пронизана порами, через которые молекулы веществ попадают в митохондрии. Также содержит ферменты, участвующие в синтезе липидов |
Защищает органеллу, способствует транспорту веществ |
|
Криста |
Они расположены перпендикулярно оси митохондрий. Они могут выглядеть как пластины или трубки. Количество крист варьируется в зависимости от типа клеток. В клетках сердца их в три раза больше, чем в клетках печени. Содержит фосфолипиды и белки трех типов: — каталитические – участвуют в окислительных процессах; — ферментативные – участвуют в образовании АТФ; – транспорт – транспорт молекул из матрицы наружу и обратно |
Осуществляет вторую фазу кислородного дыхания с помощью дыхательной цепи. Происходит окисление водорода с образованием 34 молекул АТФ и воды |
|
Матрица |
Состоит из смеси ферментов, жирных кислот, белков, РНК, митохондриальных рибосом. Здесь находится собственная ДНК митохондрий |
Осуществляет первый этап кислородного дыхания — цикл Кребса, в результате которого образуются 2 молекулы АТФ |
Главная функция митохондрии – генерация энергии клетки в виде молекул АТФ за счёт реакции окислительного фосфорилирования – клеточного дыхания.
Пластиды
Помимо митохондрий растительные клетки содержат дополнительные полуавтономные органеллы – пластиды.
В зависимости от функционального назначения различают три типа пластид:
- хромопласты – накапливают и запасают пигменты (каротины) различных оттенков, придающие окраску цветам, плодам растений и придающие окраску осенним листьям;
- лейкопласты – хранят питательные вещества, например, крахмал, в виде зерен и гранул;
- хлоропласты — важнейшие органеллы, содержащие зеленый пигмент (хлорофилл), придающий растениям окраску и осуществляющие фотосинтез.
Что мы узнали?
Мы исследовали особенности строения митохондрий — двухмембранных органелл, осуществляющих клеточное дыхание. Наружная мембрана состоит из белков и липидов и транспортирует вещества. Внутренняя мембрана образует складки — кристы, на которых происходит окисление водорода. Кристы окружены матрицей — гелеобразным веществом, в котором происходят некоторые клеточные дыхательные реакции. Матрикс содержит митохондриальную ДНК и РНК.
Комментирование закрыто