Митохондрия

от Уикипедия, свободната енциклопедия

Митохондриите са универсални клетъчни органели. Те са характерни за всички еукариотни клетки. Електронномикроскопски се разграничават няколко типа структури в митохондрията — двойна мембрана, притежаваща характерните за плазмалемата (клетъчната, плазмената мембрана) особености, клетъчно съдържимо — матрикс, 2–10 молекули ДНК, миторибозоми (митохондрийни рибозоми).

Двете мембрани не са равностойни както по функции, така и по структура. Външната е гладка, а вътрешната — нагъната, образувайки гребенчета (кристи). Вътрешната мембрана е непропусклива за редуцираната форма на НАД, поради което в нея се наблюдава т. нар. совалчест механизъм, чиято роля е да пренася протоните и електроните до НАД, намиращ се в матрикса. Поради този факт НАД в цитозола и НАД в матрикса никога не се смесват. Между двете митохондриални мембрани се ограничава междумембранно пространство, характеризиращо се с по-ниско pH поради повишеното количество протони в него. Във вътрешната митохондриална мембрана се намират редокссистемите от дихателните вериги, както и АТФ-азата, чиято роля е да синтезира АТФ благодарение на създадената разлика в зарядите от двете страни на тази мембрана. Процесът се нарича окислително фосфорилиране.

Матриксът е вътрешното пространство в митохондрия. То е богато на белтъци, калциеви (Са²⁺) и магнезиеви (Мg²⁺) йони. Там се осъществяват реакциите от Цикъла на Кребс. В него се разполагат рибозомите и ДНК на митохондрия.

Предполага се, че митохондриите са произлезли по ендосимбионтен път — една по-голяма еукариотна анаеробна клетка е погълнала чрез ендоцитоза една по-малка прокариотна аеробна клетка, но не е последвало образуване на смилателна вакуола около погълнатата клетка. Така се е получила комбинацията от две мембрани —- външната е образувана от вгъването на плазмалемата при ендоцитозата и по състав прилича на нея, а вътрешната е всъщност мембраната на погълнатата клетка. Доказателства в подкрепа на тази хипотеза са следните факти:

1. Външната мембрана на митохондрия съвпада по състав с плазмалемата, а вътрешната — с мембраната на прокариотите.
2. Миторибозомите по степента си на утаяване са 70s, колкото са и тези при прокариотите.
3. Митохондриите са независими по отношение синтезата на белтъци и ДНК. Те имат своя собствена наследствена информация и свои рибозоми. Независими са и по отношение на размножаването си, което може да бъде паралелно с деленето на клетката, както и в зависимост от интензивността на протичащите в клетката процеси, при което се изисква повече енергия.
4. В митохондриите се среща белтък, наречен кардиолипин, който е харктерен само за прокариотите.
5. Тези органели притежават ДНК — двойноверижна молекула — аналогично на плазмидите при бактериите.
6. По своята големина митохондриите приличат на бактериална клетка — те са с размери 1-5 микрометра, а бактериите — 0,2–2 микрометра.

Не случайно митохондриите са наречени „електроцентрали на клетката“. Те имат изключително важен принос за живота — доставят енергия на най-ниското възможно ниво — клетъчното.