Δήμητρα Σπανού, χημικός, καθηγήτρια του 1ου Γυμνασίου Δάφνης
υπό κατασκευή
ΔΙΟΧΕΤΕΥΣΗ ΕΞΩΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΕ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΥΣ
- ΔΕΣΜΕΥΣΗ ΤΗΣ ΦΩΤΕΙΝΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΕ ΘΥΛΑΚΟΕΙΔΕΙΣ ΜΕΜΒΡΑΝΕΣ ΤΗΣ ΜΗΤΡΑΣ ΤΩΝ ΧΛΩΡΟΠΛΑΣΤΩΝ
- ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΤΡΟΦΙΚΩΝ ΜΟΡΙΩΝ ΣΑΝ ΑΝΑΓΩΓΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΣΥΝΕΝΖΥΜΩΝ ΣΤΗ ΜΗΤΡΑ ΤΩΝ ΜΙΤΟΧΟΝΔΡΙΩΝ ΤΩΝ ΚΥΤΤΑΡΩΝ
- ΣΤΑΔΙΑΚΗ ΕΝΣΩΜΑΤΩΣΗ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΜΕΣΑ ΣΕ ΜΟΡΙΑ ΤΟΥ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΥ ΜΕ ΔΙΑΔΟΧΙΚΕΣ ΥΠΟΒΑΘΜΙΣΕΙΣ ΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΜΕΝΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΩΝ ΣΤΙΣ ΔΙΠΛΕΣ ΜΕΜΒΡΑΝΕΣ ΧΛΩΡΟΠΛΑΣΤΩΝ ΚΑΙ ΜΙΤΟΧΟΝΔΡΙΩΝ
ΚΑΙ ΣΤΙΣ ΔΥΟ ΠΕΡΙΠΤΩΣΕΙΣ
η διαδικασία γίνεται αρχικά σε εσωτερική μήτρα και στη συνέχεια σε συστήματα διπλών μεμβρανών
με το παρόν θέμα σχετίζονται τα:
Α. ΠΟΙΕΣ ΕΙΝΑΙ ΟΙ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΕΣ ΤΗΣ ΦΩΤΟΣΥΝΘΕΣΗΣ ΚΑΙ ΤΗΣ ΚΥΤΤΑΡΙΚΗΣ ΑΝΑΠΝΟΗΣ
Α1 Η ΦΩΤΟΣΥΝΘΕΣΗ ΣΤΑ ΚΥΑΝΟΦΥΚΗ ΚΑΙ ΤΑ ΦΥΤΑ
Η φωτοσύνθεση αποτελεί μια φωτοχημική διεργασία στην οποία συμβαίνει απορρόφηση φωτεινής ενέργειας (φωτονίων) που καταυθάνει στην γη μέσω της ηλιακής ακτινοβολίας.
Εμφανιστηκε σε πρώϊμη γεωλογική περίοδο και ήταν η πρώτη επιτυχής προσπάθεια μεταφοράς ενέργειας στην βιόσφαιρα και στο γήϊνο οικοσύστημα από πηγή έξω από τον πλανήτη.
Στην φωτοσύνθεση έχουμε την αναγωγή του διοξειδίου του άνθρακα από το νερό, δηλαδή ηλεκτρόνια από το νερό, μεταφέρονται στον άνθρακα.
Η διαδικασία αυτή γίνεται σταδιακά και απαιτεί ενέργεια και γι αυτόν τον λόγο συμμετέχουν και βοηθούν οι χρωστικές που δεσμεύουν την ηλιακ΄φωτεινή ενέργεια.
Είναι συζευγμένη με οξειδοαναγωγικές διεργασίες και με τον τρόπο αυτό η φωτεινή ενέργεια μεταφέρεται σε ολλά στάδια σε χημικές ουσίες των οργανισμών.
Α2 Η ΚΥΤΤΑΡΙΚΗ ΑΝΑΠΝΟΗ ΤΩΝ ΟΡΓΑΝΙΣΜΩΝ : ΤΑ ΜΙΤΟΧΟΝΔΡΙΑ ΤΩΝ ΕΥΚΑΡΥΩΤΙΚΩΝ ΚΥΤΤΑΡΩΝ
Τα κύτταρα των ευκαρυωτών, εξασφαλίζουν την ενέργειά τους στα μιτοχόνδρια
Τα τροφικά μόρια -κυρίως ενώσεις που περιέχουν άνθρακα- μέσω των καταβολικών διεργασιών και κυρίως του κύκλου του κιτρικού οξέος,
οδηγούνται στην πλήρη οξείδωσή τους σε CO 2 και H 2 O ,και στον σχηματισμό αναγωγικών ισοδυνάμων κυρίως με την μορφή ανηγμένων συνενζύμων
Τα ανηγμένα αυτά συνένζυμα, (NADH , FADH2 ) χρησιμοποιούνται ως δότες ηλεκτρονίων και επαανοξειδώνονται από τα ένζυμα της αναπνευστικής αλυσίδας που βρίσκονται στην εσωτερική μιτοχονδριακή μεμβράνη. Αυτό είναι μια εξαιρετικά εξωεργική αντίδραση που πραγματοποιείται σε πολλά στάδια και
τελικά η ενέρεγεια αυτή χρησιμοποιείται για την σύνθεση ATP από ADP
Η συνθάση του ΑΤΡ είναι επίσης συστατικό της εσωτερικής μεμβράνης των μιτοχονδρίων
Β ΧΛΩΡΟΠΛΑΣΤΕΣ ΚΑΙ ΜΙΤΟΧΟΝΔΡΙΑ- ΚΥΤΤΑΡΙΚΑ ΟΡΓΑΝΙΔΙΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ
Β.1 ΦΩΤΟΣΥΝΘΕΣΗ: ΟΙ ΧΛΩΡΟΠΛΑΣΤΕΣ ΤΩΝ ΦΩΤΟΣΥΝΘΕΤΙΚΩΝ ΚΥΤΤΑΡΩΝ
Μέσα στα κύτταρα φωτοσυνθετικών οργανισμών βρίσκονται οργανίδια του κυττάρουπου λέγονται χλωροπλάστες.
Οι χλωροπλάστες είναι οργανίδια , πλαστίδια που διαθέτουν δικό τους DNA και ριβοσώματα , ώστε να συνθέτουν πολλές από τις πρωτεϊνες τους.
Έχουν σχήμα φακοειδές και διαστάσεις 3 έως 6 μm, περιβάλλονται από διπλή μεμβράνη, που έχουν ενδιάμεσο διαμεμβρανιακό χώρο, στο εσωτερικό τους υδατώδη μήτρα (στρώμα) και ένα δίκτυο θηλακοειδών (πεπλατυσμένων σάκων με χρωστικές)
.jpg)
Το στρώμα διαπερναται από θηλακοειδείς μεμβράνες που είναι παράγωγα της εσωτερικής μεμβράνης
Σε εξελιγμένους χλωροπλάστες υπάρχουν επίπεδες προεξοχές αυτών των μεμβρανών (σαν ρολό χρήματος) σε πολλά σημεία και ονομάζονται grana. (granum) Στις μεμβράνες των θυλακοειδών αποθηκεύονται πολλές χρωστικές, κυρίως πράσινη χρωστική χλωροφύλλη
Οι χρωστικες μπορούν να απορροφήσουν ορισμένο μήκος κύματος και η απορροφούμενη ενέργεια χρησιμοποιείται για παραγωγή ΑΤP από ΑDP
Η συνθάση του ΑΤΡ είναι ένα ένζυμο ενσωματωμένο στην θυλακοειδή μεμβράνη στους χλωροπλάστες
Β2 ΚΥΤΤΑΡΙΚΗ ΑΝΑΠΝΟΗ: ΤΑ ΜΙΤΟΧΟΝΔΡΙΑ ΤΩΝ ΕΥΚΑΡΥΩΤΙΚΩΝ ΚΥΤΤΑΡΩΝ
Τα μιτοχόνδριο είνιαι οργανίδιο που μοιαζουν με βακτήρια στο σχήμα τους. των ευκαριωτικών κυττάρων. Περιβάλεται από διπλή
μεμβράνη , ώστε ο χώρος του χωρίζεται σε δυο μέρη:τον διαμεμβρανιακό χώρο και εσωτερικά την μήτρα ή στρώμα) (και διαθέτει το δικό του DNA (το λεγόμενο μιτοχονδριακό),
- Γ ΔΙΟΧΕΤΕΥΣΗ ΕΞΩΤΕΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΛΛΗΣ ΜΟΡΦΗΣ ΣΕ ΧΛΩΠΟΠΛΑΣΤΕΣ ΚΑΙ ΜΙΤΟΧΟΝΔΡΙΑ
- Γ1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΤΗΣ ΦΩΤΕΙΝΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΗΝ ΜΗΤΡΑ ΧΛΩΡΟΠΛΑΣΤΩΝ ΚΥΤΤΑΡΩΝ ΦΩΤΟΣΥΗΘΕΤΙΚΩΝ ΟΡΓΑΝΙΣΜΩΝ.
- ΔΕΣΜΕΥΣΗ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΥΤΗΣ ΣΤΙΣ ΘΥΛΑΚΟΕΙΔΕΙΣ ΜΕΜΒΡΑΝΕΣ ΤΗΣ ΜΗΤΡΑΣ ΤΩΝ ΧΛΩΡΟΠΛΑΣΤΩΝ
-
Μέσα στα θηλακειδή των χλωροπλαστών , υπάρχουν χρωστικές που δεσμεύουν την ηλιακή ενέργεια και είναι καθοριστικές κατά το πρώτο στάδιο της φωτοσύνθεσης.
-
Η διαδικασία αυτή γίνεται σταδιακά και απαιτεί ενέργεια και γι αυτόν τον λόγο συμμετέχουν και βοηθούν οι χρωστικές.
- Οι χρωστικές που χρησιμοποιούν τα φωτοσυνθετικά είδη είναι η χλωροφύλλη, βακτηριοχλωροφύλλες,βακτηριοφυτίνες, καροτενοειδή
Η φωτεινή ενέργεια, με την μορφή ενός φωτονίου απορροφάται από ένα ηλεκτρόνιο μιας χρωστικής . Το ηλεκτρόνιο αυτό, με την επιπλέον ενέργεια που απορρόφησε, μεταφέρεται σε μεγαλύτερη ηλεκτρονιακή στοιβάδα (διεγερμένης κατάσταση).
Κατά την αποδιέγερση, η ενέργεια που απορροφήθηκε, δεν απελευθερώνεται στο περιβάλλον, αλλά μεταφέρεται σε γειτονικά μόρια χρωστικής.
Μεταφέρεται διαδοχικά από μόριο σε μόριο, με συντονισμό ή μεταφορά μεχρις ότου φτάσει στα φωτοσυνθετικά κέντρα αντίδρασης των φωτοσυστημάτων
πρώτα στο ΙΙ Τo (LHSΙΙ) tο σύστημα Lihgt harvestig system και μετά στο δραστικό κέντρο του φωτοσυστήματος PSI .
- Γ2 ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΜΗΤΡΑ ΤΟΥ ΜΙΤΟΧΟΝΔΡΙΟ ΧΗΜΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΔΙΠΛΩΝ ΑΝΘΡΑΚΩΝ ( C-C ) ΠΟΥ ΠΡΟΕΡΧΟΝΤΑΙ ΑΠΟ ΤΡΟΦΙΚΑ ΜΟΡΙΑ, ΣΕ ΜΟΡΦΗ ΕΝΕΡΓΟΠOIHMENH (ΑΚΕΤΥΛΟΣΥΝΕΝΖΥΜΟ Α)
- ΑΠΟΣΠΑΣΗ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΥΤΗΣ ΜΕ ΜΙΑ ΣΕΙΡΑ ΒΙΟΧΗΜΙΚΩΝ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΩΝ ( ΚΥΚΛΟΣ ΚΡΕΜΒΣ )
-.προιόν της γλυκόλυσης από το κυτταρόπλασμα- .
μόλις εισέλθει από την εξωτερική μεμβράνη στον διαμεμβρανιακό χώρο του μιτοχόνδριου θα μετατραπεί και αυτό σε ακέτυλοσυνένζυμοΑ με την βοήθεια ενός NADH και με το συνένζυμοΑ
-
τα λίπη έχουν καταφθάσει στο κυτταρόπλασμα σαν κετοσώματα μετατρέπονται σε ακετοσυνένζυμο Α
- Ενώ από τα αμινοξέα των πρωτεινών όσα δεν χρησιμοποιήθηκαν μετατράπηκαν, ορισμένα ,επίσης σε πυροσταφυλικό οξύ και ακολουθούν το ίδιο δρόμο
- Σαν ακετυλοσυνένζυμο Α εισέρχονται στην ΜΗΤΡΑ του μιτοχονδρίου. Ακολοθεί ο κύκλος του Κρεμπς . Αποσπάται σταδιακά χημική ενέργεια και οι ερχικές ενώσεις μετασχηματίζονται σε άλλες χαμηλώτερης ενέργειας.
.jpg)
- Δ ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΥΤΗΣ
- 1. ΑΠΟ ΑΠΟΔΕΚΤΕΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΩΝ (ΝAD , FAD, FADP)
- 2. ΑΠΟ ALLA ΜΟΡΙΑ ΤΟΥ ΚΥΤΤΑΡΟΥ ΣΑΝ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΔΕΣΜΕΥΣΗΣ (GDP, ADP)
- Δ1 ΦΩΤΕΙΝΗ ΦΑΣΗ ΤΗΣ ΦΩΤΟΣΥΝΕΣΗΣ: ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗ ΦΩΤΕΙΝΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΚΑΙ ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΤΗΣ ΣΕ ΧΑΜΗΛΩΤΕΡΑ ΔΥΝΑΜΙΚΑ.
-
Την αλυσίδα ηλεκτρονίων αποτελούν , Fd: φερρεδοξίνη, FNR: φερρεδοξίνη - NADP ρεδουκτάση.
Η μεταφορά ηλεκτρονίων προς αρνητικότερα δυναμικά οξειδοαναγωγής απαιτεί κατανάλωση ενέργειας η οποία εξασφαλίζεται από την απορρόφηση φωτεινής ακτινοβολίας στα φωτοσυστήματα Ι και ΙΙ .
- Στην φωτοσύνθεση έχουμε την αναγωγή του διοξειδίου του άνθρακα από το νερό, δηλαδή ηλεκτρόνια από το νερό, μεταφέρονται στον άνθρακα.
- H ενέργεια αυτή δεσμεύεται αρχικά από το NADP σαν αναγωγκή ενέργεια και το μετατρέπει σε NADPΗ
- Δ2 ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΥΤΗΣ ΣΑΝ ΑΝΑΓΩΓΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΣΥΝΕΝΖΥΜΩΝ ΣΤΗ ΜΗΤΡΑ ΤΩΝ ΜΙΤΟΧΟΝΔΡΙΩΝ ΤΩΝ ΚΥΤΤΑΡΩΝ
- Κατά τον κύκλο του Κρεμπς γίνεται εξαγωγή της ενέργειας των δεσμκών ηλεκρονίων των ανθράκων
- και σταδιακή υποβάθμισή της. Δηλαδή η ενέργειά τους μεταφέρεται σε χαμηλώτερα δυναμικά
Στην μήτρα υπάρχουν τα κατάλληλα ένζυμα ώστε να μεταβολίζουν τα τροφικά μόρια που καταφθάνουν εκεί σε μορφή ακετυλοσυνενζυμου Α, και να τους αποσπούν χημική ενέργεια με μια αλληλουχία κυκλικών χημικών αντιδράσεων που είναι γνωστή σαν κύκλος του κιτρικού οξέος. Η ενέργεια αυτή αποσπάται σταδιακή από τους μεταβολίτες του κύκλου και αποθηκεύεται σε συνένζυμα NAD και FAD και σε GTP
NAD+ + H+ + 2e _>NADH - DG= 158,2kj/mol
FAD+ +2 H+ + 2e > FADH2 DG= 197,9 kj/mol
GDP + PI -> GTP DG=53kj/mol
Ε ΑΛΥΣΙΔΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΩΝ ΣΤΗ ΕΣΩΤΕΡΙΚΗ ΜΕΜΒΡΑΝΗ ΚΑΙ ΤΟΝ ΔΙΑΜΕΜΒΡΑΝΙΑΚΟ ΧΩΡΟ
ΕΞΑΓΩΓΗ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΑΠΟ ΤΑ ΑΝΗΓΜΕΝ ΣΥΝΕΝΖΥΜΑ
ΠΡΩΤΟΝΙΑ ΠΕΡΝΟΥΝ ΣΤΟΝ ΔΙΑΜΕΜΒΡΑΝΙΑΚΟ ΧΩΡΟ ΚΑΙ ΔΗΜΙΟΥΡΓΟΥΝ ΔΥΝΑΜΙΚΟ
Η ΑΤΡ ΑΣΗ ΕΝΕΡΓΟΠΟΙΕΙΤΑΙ ΚΑΙ ΤΟ ADP ΑΠΟΡΡΟΦΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΓΙΝΕΤΑΙ ATP
Ε1 ΓΩΤΟΣΥΝΘΕΣΗ , ΦΩΤΕΙΝΗ ΦΑΣΗ
Ε2
ΠΗΓΕΣ
https://art-therapy.center/o-kyklos-toy-kitrikoy-oxeos-krebs-kai-i-oxeidotiki-fosforyliosi/
https://art-therapy.center/ti-einai-i-anapneystiki-alysida-poies-diadochikes-antidrasei-ekteloyntai/
ΚΥΤΤΑΡΙΚΗ ΑΝΑΠΝΟΗ
Η ΜΕΜΒΡΑΝΕΣ ΤΩΝ ΜΙΤΟΧΟΝΔΡΙΩΝ
Τα μιτοχόνδρια είναι οργανίδια των κυττάρων π
ου κλεινονται από δύο μεμβράνες, η μια εξωτερικά είναι λεία και η εσωτερική με πρυχώσεις που εισχωρούν βαθιά στη μήτρα των μιτοχονδρίων.
Ο ενδιάμεσος χώρος αναφέρεται σαν ενδομεμβρανιακός χώρος
Μεταξύ της εξωτερικής και της εσωτερικής μεμβράνης των μιτοχονδρίων υπάρχει ένας χώρος που ονομάζεται εξωτερικός, ο χώρος μέσα στην εσωτερική μεμβράνη περιέχει μια ουσία που μοιάζει με γέλη και ονομάζεται μήτρα
Τα μιτοχόνδρια περιέχουν βιολογικά ενεργές πρωτεΐνες - ένζυμα. Υπάρχουν λίγα από αυτά στην εξωτερική μεμβράνη· πρόκειται για ένζυμα για το μεταβολισμό των λιπιδίων, των φωσφολιπιδίων και των λιπαρών οξέων. Τα ένζυμα της αναπνευστικής αλυσίδας και η οξειδωτική φωσφορυλίωση συγκεντρώνονται στους κρυστάλλους της εσωτερικής μεμβράνης. Μακρομόρια τριφωσφορικής αδενοσίνης (ATP) μπορούν να ανιχνευθούν σε υψηλές μεγεθύνσεις ενός ηλεκτρονικού μικροσκοπίου υπό ορισμένες συνθήκες επεξεργασίας υλικού με τη μορφή στοιχειωδών σωματιδίων που μοιάζουν με σχηματισμούς σε σχήμα μανιταριού. Έχουν τη μορφή ενός σφαιρικού σωματιδίου σε ένα πόδι, το οποίο είναι προσαρτημένο στη μεμβράνη. Στη μήτρα, συχνά ανιχνεύονται οσμιόφιλα κοκκία, τα οποία μπορεί να είναι ριβοσώματα, καθώς και σημεία συσσώρευσης αποθεμάτων ασβεστίου. Η μήτρα περιέχει επίσης ένζυμα για τη σύνθεση ριβοσωμάτων, μιτοχονδριακό RNA και δεοξυριβονουκλεϊκό οξύ (DNA).
ΠΗΓΕΣ
Ο ΚΥΚΛΟΣ ΤΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΩΝ: Κεφ 5:Οι γεωβιοχημικοί κύκλοι της ύλης και της ενέργειας μέσω μεταφοράς ηλεκτρονίων . Α Φωτοαυτότροφοι Οργανισμοί. Φωτεινή φάση φωτοσύνθεσης. Εισαγωγή ενέργειας στη βιόσφαιρα με την δημιουργία ΑTP και NADPH2
Αυτή η εξαιρετικά εξεργολογική αντίδραση είναι πολλαπλών σταδίων και σχετίζεται με τη μεταφορά πρωτονίων (H + ) μέσω της εσωτερικής μεμβράνης από τη μήτρα στον διαμεμβρανικό χώρο (βλ. Εικ. 143). Ως αποτέλεσμα, δημιουργείται μια ηλεκτροχημική κλίση στην εσωτερική μεμβράνη (βλ. Εικ. 129 ). Στα μιτοχόνδρια, η ηλεκτροχημική βαθμίδα χρησιμοποιείται για τη σύνθεση ATP από ADP (ADP) και ανόργανο φωσφορικό (Pi ) που καταλύεται από συνθάση ATP . Η ηλεκτροχημική κλίση είναι επίσης η κινητήρια δύναμη πίσω από έναν αριθμό συστημάτων μεταφοράς (βλ. Εικ. 215 )
Τα μιτοχόνδρια είναι μεμβρανικά οργανίδια του κυττάρου, αλλά σε αντίθεση με άλλα, έχουν διπλή μεμβράνη. Αυτό το γεγονός εξηγείται από τους επιστήμονες ως συνέπεια του μηχανισμού σχηματισμού των μιτοχονδρίων στη διαδικασία της κυτταρικής εξέλιξης. Ένας προκαρυωτικός που διεισδύει σε ένα ευκαρυωτικό κύτταρο εισάγει σε αυτό τα ένζυμα της αναπνευστικής αλυσίδας και την οξειδωτική φωσφορυλίωση, ενώ δέχεται μια επιπλέον μεμβράνη στην επιφάνειά του. Έτσι, η εξωτερική μεμβράνη των μιτοχονδρίων δεν είναι παρά η πλασματική μεμβράνη του κυττάρου.
Μεταξύ της εξωτερικής και της εσωτερικής μεμβράνης των μιτοχονδρίων υπάρχει ένας χώρος που ονομάζεται εξωτερικός, ο χώρος μέσα στην εσωτερική μεμβράνη περιέχει μια ουσία που μοιάζει με γέλη και ονομάζεται μήτρα. Περιέχει πολλαπλές πτυχές της εσωτερικής μεμβράνης - cristae. Τις περισσότερες φορές, τα cristae βρίσκονται εγκάρσια στον διαμήκη άξονα των μιτοχονδρίων, αλλά στις διεργασίες του νευρικού κυττάρου - σε άξονες και δενδρίτες - τα cristae μπορούν να έχουν μια διαμήκη διάταξη, ενώ τα ίδια τα μιτοχόνδρια έχουν νηματοειδές σχήμα και σημαντικό μήκος.
Τα μιτοχόνδρια περιέχουν βιολογικά ενεργές πρωτεΐνες - ένζυμα. Υπάρχουν λίγα από αυτά στην εξωτερική μεμβράνη· πρόκειται για ένζυμα για το μεταβολισμό των λιπιδίων, των φωσφολιπιδίων και των λιπαρών οξέων. Τα ένζυμα της αναπνευστικής αλυσίδας και η οξειδωτική φωσφορυλίωση συγκεντρώνονται στους κρυστάλλους της εσωτερικής μεμβράνης. Μακρομόρια τριφωσφορικής αδενοσίνης (ATP) μπορούν να ανιχνευθούν σε υψηλές μεγεθύνσεις ενός ηλεκτρονικού μικροσκοπίου υπό ορισμένες συνθήκες επεξεργασίας υλικού με τη μορφή στοιχειωδών σωματιδίων που μοιάζουν με σχηματισμούς σε σχήμα μανιταριού. Έχουν τη μορφή ενός σφαιρικού σωματιδίου σε ένα πόδι, το οποίο είναι προσαρτημένο στη μεμβράνη. Στη μήτρα, συχνά ανιχνεύονται οσμιόφιλα κοκκία, τα οποία μπορεί να είναι ριβοσώματα, καθώς και σημεία συσσώρευσης αποθεμάτων ασβεστίου. Η μήτρα περιέχει επίσης ένζυμα για τη σύνθεση ριβοσωμάτων, μιτοχονδριακό RNA και δεοξυριβονουκλεϊκό οξύ (DNA).
https://natworld.info/nauki-o-prirode/harakteristika-rol-i-stroenie-mitohondrij
Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι κυττάρων: τα προκαρυωτικά και τα ευκαρυωτικά κύτταρα . Τα μιτοχόνδρια είναι οι «ηλεκτρικές μονάδες» των ευκαρυωτών, παράγοντας ενέργεια για τη δραστηριότητα των κυττάρων. Αυτά τα οργανίδια παράγουν ενέργεια μετατρέποντάς την σε μορφές που μπορούν να χρησιμοποιηθούν από το κύτταρο. Τα μιτοχόνδρια που βρίσκονται στο κυτταρόπλασμα χρησιμεύουν ως «βάση» για την κυτταρική αναπνοή. Η κυτταρική αναπνοή είναι μια διαδικασία που παράγει ενέργεια για τη δραστηριότητα των κυττάρων. Τα μιτοχόνδρια εμπλέκονται επίσης σε άλλες κυτταρικές διεργασίες όπως η κυτταρική διαίρεση , η ανάπτυξη και ο κυτταρικός θάνατος
Τα μιτοχόνδρια έχουν το δικό τους DNA (mtDNA), ριβοσώματα και μπορούν να συνθέσουν τις δικές τους πρωτεΐνες. Το mtDNA κωδικοποιεί πρωτεΐνες που εμπλέκονται στη μεταφορά ηλεκτρονίων και στην οξειδωτική φωσφορυλίωση που συμβαίνουν κατά την κυτταρική αναπνοή. Η οξειδωτική φωσφορυλίωση στη μιτοχονδριακή μήτρα παράγει ενέργεια με τη μορφή ATP. Οι πρωτεΐνες που συντίθενται από το mtDNA κωδικοποιούνται επίσης για να παράγουν μόρια RNA που φέρουν RNA και ριβοσωμικό RNA.
Το μιτοχονδριακό DNA διαφέρει από το DNA που βρίσκεται στον πυρήνα του κυττάρου στο ότι δεν διαθέτει μηχανισμούς επιδιόρθωσης DNA που βοηθούν στην πρόληψη μεταλλάξεων στο πυρηνικό DNA. Ως αποτέλεσμα, το mtDNA έχει πολύ υψηλότερο ρυθμό μετάλλαξης από το πυρηνικό DNA. Η έκθεση σε αντιδραστικό οξυγόνο που παράγεται από οξειδωτική φωσφορυλίωση βλάπτει επίσης το mtDNA.
Όπως ήδη αναφέρθηκε, τα μιτοχόνδρια είναι δομές που πραγματοποιούν τη σύνθεση του τριφωσφορικού οξέος αδενοσίνης ( ATP ) - της κύριας ενεργειακής μονάδας ολόκληρου του βασιλείου της ζωής. Συνήθως, τα μιτοχόνδρια είναι μικροί (μήκους 0,5-3 microns) ενδοκυτταρικοί σχηματισμοί που βρίσκονται σε μέρη όπου απαιτείται ενέργεια για οποιεσδήποτε διαδικασίες ζωής. Προέκυψε το ερώτημα πώς μεταφέρεται η ενέργεια στο κύτταρο - εάν με διάχυση ATP και εάν υπάρχουν δομές στις κυψέλες που παίζουν το ρόλο των ηλεκτρικών αγωγών που θα μπορούσαν να ενώσουν ενεργειακά μέρη του κυττάρου που είναι μακριά το ένα από το άλλο. Η υπόθεση είναι ότι η διαφορά δυναμικού σε μια συγκεκριμένη περιοχή της μιτοχονδριακής μεμβράνης μεταδίδεται κατά μήκος της και μετατρέπεται σε έργο σε μια άλλη περιοχή της ίδιας μεμβράνης [ Skulachev V.P., 1989].
Φαινόταν ότι οι ίδιες οι μεμβράνες των μιτοχονδρίων θα μπορούσαν να είναι κατάλληλοι υποψήφιοι για τον ίδιο ρόλο. Επιπλέον, οι ερευνητές ενδιαφέρθηκαν για την αλληλεπίδραση πολλαπλών μιτοχονδρίων μεταξύ τους σε ένα κύτταρο, το έργο ολόκληρου του συνόλου των μιτοχονδρίων, ολόκληρου του χονδρίου - το σύνολο όλων των μιτοχονδρίων.
Источник: https://natworld.info/nauki-o-prirode/harakteristika-rol-i-stroenie-mitohondrij
https://humbio.ru/humbio/cytology/000ad4bd.htm
Τα μιτοχόνδρια απουσιάζουν από βακτήρια, γαλαζοπράσινα φύκια και άλλα προκαρυωτικά, όπου η λειτουργία τους εκτελείται από την κυτταρική μεμβράνη.
Οι λίγες πρωτεΐνες που κωδικοποιούνται από το ίδιο το μιτοχονδριακό γονιδίωμα βρίσκονται κυρίως στην εσωτερική μεμβράνη. Συνήθως σχηματίζουν υπομονάδες πρωτεϊνικών συμπλεγμάτων, τα άλλα συστατικά των οποίων κωδικοποιούνται από πυρηνικά γονίδια και προέρχονται από το κυτταρόπλασμα. Ο σχηματισμός τέτοιων υβριδικών συσσωματωμάτων απαιτεί ισορροπία στη σύνθεση αυτών των δύο τύπων υπομονάδων. Το πώς συντονίζεται η πρωτεϊνική σύνθεση σε διαφορετικούς τύπους ριβοσωμάτων που χωρίζονται από δύο μεμβράνες παραμένει ένα μυστήριο.
Όπως ήδη αναφέρθηκε, τα μιτοχόνδρια είναι δομές που πραγματοποιούν τη σύνθεση του τριφωσφορικού οξέος αδενοσίνης ( ATP ) - της κύριας ενεργειακής μονάδας ολόκληρου του βασιλείου της ζωής. Συνήθως, τα μιτοχόνδρια είναι μικροί (μήκους 0,5-3 microns) ενδοκυτταρικοί σχηματισμοί που βρίσκονται σε μέρη όπου απαιτείται ενέργεια για οποιεσδήποτε διαδικασίες ζωής. Προέκυψε το ερώτημα πώς μεταφέρεται η ενέργεια στο κύτταρο - εάν με διάχυση ATP και εάν υπάρχουν δομές στις κυψέλες που παίζουν το ρόλο των ηλεκτρικών αγωγών που θα μπορούσαν να ενώσουν ενεργειακά μέρη του κυττάρου που είναι μακριά το ένα από το άλλο. Η υπόθεση είναι ότι η διαφορά δυναμικού σε μια συγκεκριμένη περιοχή της μιτοχονδριακής μεμβράνης μεταδίδεται κατά μήκος της και μετατρέπεται σε έργο σε μια άλλη περιοχή της ίδιας μεμβράνης [ Skulachev V.P., 1989].
Το χονδρίωμα ενός κυττάρου (ένα σύνολο μιτοχονδρίων) μπορεί να έχει διαφορετική σύνθεση ανάλογα με τις ενεργειακές ανάγκες του κυττάρου. Στην απλούστερη (και πιο συνηθισμένη) περίπτωση, μπορεί να αντιπροσωπεύεται από πολλά διάσπαρτα μικρά μιτοχόνδρια που λειτουργούν ανεξάρτητα το ένα από το άλλο και παρέχουν ATP σε μικρές περιοχές του κυτταροπλάσματος. Σε άλλες περιπτώσεις, τα μακρά και διακλαδισμένα μιτοχόνδρια μπορούν να παρέχουν ενέργεια σε απομακρυσμένα μέρη του κυττάρου. Μια παραλλαγή ενός τέτοιου εκτεταμένου συστήματος μπορεί να είναι ένα χονδρίωμα τύπου μιτοχονδριακού δικτύου, το οποίο βρίσκεται τόσο σε μονοκύτταρους όσο και σε πολυκύτταρους οργανισμούς. Αυτός ο τύπος χονδρώματος είναι ιδιαίτερα δύσκολο να εκφραστεί στους σκελετικούς μύες των θηλαστικών, όπου ομάδες γιγάντιων διακλαδισμένων μιτοχονδρίων συνδέονται μεταξύ τους χρησιμοποιώντας ειδικές επαφές MMK .. Η παρουσία MMC είναι χαρακτηριστική για τα χονδρώματα συσταλτικών δομών. Τα MMCs είναι ιδιαίτερα άφθονα στα κύτταρα του καρδιακού μυός, όπου λειτουργικά συνδέουν πολλαπλά μεμονωμένα μιτοχόνδρια σε μια ενιαία διακλαδισμένη αλυσίδα.
Источник: https://natworld.info/nauki-o-prirode/harakteristika-rol-i-stroenie-mitohondrij
Η ΑΝΑΠΝΕΥΣΤΙΚΗ ΑΛΥΣΙΔΑ ΚΑΙ Η ΟΞΕΙΔΩΤΙΚΗ ΦΩΣΦΟΡΥΛΙΩΣΗ ΣΤΟΥΣ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΥΣ
Σε όλους τους οργανισμούς την ενέργεια παρέχουν τα μόρια της τροφής
Светлана
П
ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ (ΑΠΟ ΤΗΝ ΒΙΟΛΟΓΙΚΗ ΚΑΤΕΡΓΑΣΙΑ ΤΡΟΦΙΚΩΝ ΜΟΡΙΩΝ) ΣΕ ΣΥΝΕΝΖΥΜΑ ΚΑΙ ΣΤΑΔΙΑΚΗ ΑΠΕΛΕΥΕΡΩΣΗ ΤΗΣ ΜΕ ΤΗΝ ΒΟΗΘΕΙΑ