Клетка биологиясы docx
жүктеу/скачать 329.02 Kb. Pdf көрінісі
|
| Митохондриялар
Митохондриялар (грекше митос — жіп жəне хондрион — түйіршік) — жіпше жəне түйіршік тəрізді органоид. Ол автотрофты жəне гетеротрофты организмдердің цитоплазмасында кездеседі. Мнтохондрияларды ең бірінші 1850 жылы Р. А. Келликер насекомдардың бұлшық еттерінен байқады, оған «саркосома» деген термин берді (бұлшық еттегі митохондрияларды осы кезге дейін осылай атап жүр). Альтман (1890 жылы) арнаулы бояулар арқылы митохондриялардың анық көрінетінің дəлелдеп, оларды «биобластылар» деп атады. Бенде 1898 жылы бұл органоидқа митохондриялар деген ат берді. Михаэлис тірі клеткалардың митохондрияларын жасыл янус бояуымен бояп, олардың клеткадағы тотығу процестерімен байланысы бар екенің атап көрсетті. Митохондриялардың көлемі тұрақты емес, сондықтан да олардың сыртқы пішіні əркез өзгермелі келеді. Көп клеткаларда олардың қалыңдығы тұрақты (0,5 мкм), ал ұзындығы тұрақсыз (жіпше тəрізді митохондриялар) 7—10 мкм-ге дейін жетеді. Митохондриялардың шын көлемін жарық микроскопымен анықтау қиын. Электронды микроскоппен митохондриялардың жұқа (400—500 А°) кесінділерін тексеру арқылы да оның көлемін дəлелдеу оңайға түспейді. Сондықтан да мүмкіндігінше митохондриядан алынған көптеген жұқа кесінділердің реконструкциясын (кеңістіктегі көлемі) жасап, оның нақты көлемін анықтауға болады. Митохондрияның саны клетканың түріне қарай өзгермелі болады. Кейбір балдырлардың клеткаларында жəне қарапайымдарда бір ғана митохондрия, əр түрлі жануарлардың аталық жыныс клеткаларында (спермотозоид) олардың саны 20-70-ке дейін, сүтқоректілердің дене клеткаларында 500-1000-на дейін, ал алып амебада (Сһао8 сһаоз) 500000 дейін жетеді. Жануарлар клеткаларына қарағанда жасыл өсімдіктерде митохондриялар аз кездеседі, өйткені митохондриялардың кейбір қызметтерін хлоропластар атқарады. Митохондриялар клетканың цитоплазмасында біркелкі, ал кей жағдайларда, əсіресе, патология кезінде, ядроның айналасына немесе цитоплазманың шет жағына қарай орналасады. Цитоплазмада клетка қосындылары (гликоген, май) көп болған жағдайда олар митохондрияларды клетканың шетіне ығыстырады. Митохондриялар митоз процесінде ұршық жіпшесінің айналасына шоғырланып, клетка бөлінгенде олар жас клеткаларға тең беріледі. Негізінде митохондриялар АТФ керек жерлерге миофибрилдерге тақау, ал сперматозоидтарда талшықты оран орналасады. Сонымен митохондриялардың саны клетканың түріне жəне оның атқаратын кызметіне байланысты болады. Бауыр клеткасында болатын жалпы белоктың 30- 35%-і митохондриялардың құрамында кездесетіні, ал бүйректе 20%-і болатыны анықталды. Митохондрия екі мембранамен қоршалған, 6-7 нм шамасындай қалыңдығы бар, гиалоплазмадан бөліп тұратын сыртқы мембранадан жəне митохондрияның қүрылысына қарай күрделі өсінділер («криста») беретін ішкі мембранадан тұрады (14-сурет). Ішкі жəне сыртқы мембраналардың арасында ені 10- 20 нм-ге тең кеңістік болады. Ішкі мембрана митохондрияның ішіндегі матрикс немесе митоплазмасын қоршап жатады. Күрделі өсінділерді немесе кристалар құратын мембраналардың ара қашықтыры 10 — 20 нм шамасындай болады. Кристалардың митохондрияларда орналасуы əр түрлі, кейбір клеткаларда көлденең бағытта орналасады, кейбіреулері тармақтанып келеді (15-сурет). Қарапайымдардың, бір клеткалы балдырлардың, кейбір жоғары сатыдары өсімдіктер мен жануарлардың клетка аралық митохондриялардың ішкі мембранасының өсінділері түтікше. Митохондрияның құрамында белоктар (65—70% құрғақ салмағының) липидтер (25—30%), нуклеин кышқылдары (ДНҚ, РІНҚ) витаминдер жəне т. б. енеді. Митохондрияның құрамына енетін белоктардың көпшілігі — тотығу процесін қамтамасыз ететін, матриксінде жəне ішкі мембраналарына орналасқан ферменттер. Митохондриялардың қызметі осы ферменттерге байланысты. Митохондрияның сыртқы мембранасының құрамындағы белоктар 20% болса, ал ішкі мембранасында 75%-ке дейін жетеді, мұның өзі оның басқа клеканың мембраналарына қарағанда ерекшелігін көрсетеді. Митохондрияның сыртқы мембранасы көрсеткіштері жағынан эндоплазмалық торға ұқсас. Сыртқы мембранада жəне мембрана аралық кеңістікте тотығу процесіне қатысатын ферменттер аз болады. Сонымен митохондриядағы ферменттер клетканың тыныс алуына қажетті ферменттер болып табылады. Митохондрияның матриксінде «Кребс» цикліне қатысатын ферменттер шоғырланады. Ішкі мембранасында электрондарды тасымалдайтын тізбек жəне фосфорландыру процесіне қатысатын тасымалдау ферменттері (АДФ-тен АТФ) орналасады. Митохондрияда органикалық субстраттардың тотығуы жəне АДФ фосфорлануы нəтижесінде АТФ синтезделеді, сондықтан да митохондрияны клетканың күш беретін станциясы деп атайды. Клеткадағы тотығу жəне энергия жинау процестері бірнеше кезеңмен жүреді. Бастапқы субстрат ретінде əр түрлі көмірсулар май қышқылдары, аминқышкылдары қолданылады. Көмірсулардың бастапқы тотығуы гиалоплазмада оттегісіз жүреді. Сондықтан оны анаэробты тотығу немесе гликолиз деп атайды. Анаэробты тотығудың негізгі субстраты — глюкоза. Кейбір бактериялар энергияны пентозаның, май қышқылдарының, амин қышқылдарының тотығуы арқылы алады. Бұл процесс мына теңдеуге сəйкес келеді: С6Н1206 + 602 = 6Н2О + 6СО2 + 680 ккал. Клеткада энергия бірден бөлінбейді, ол сатыланып жүреді, химиялық энергия жылуға айналмайды, ол тек макроэнергиялық байланысқа АТФ-ке ауысады. Гликолиз процесінде глюкоза триозаға дейін ыдырайды, мұнда 2 молекула АТФ жұмсалады да, 4 молекула АТФ синтезделеді, сонымен 1 моль глюкоза ыдырағанда 10% энергия жұмсалады. Гликолиз процесінде аз энергия жұмсалғанмен де бұл табиғатта жиі кездеседі. Микроорганизмдердің, кейбір ішек паразиттерінің, жаңадан дамып келе жатқан эмбриональды организмдердің клеткалары үшін гликолиз негізгі энергия көзі болып табылады. Сүтқоректілердің эритроциттері өздеріне керекті энергияны гликолиз арқылы алады, өйткені оларда митохондриялар болмайды. Гликолиз процесінде пайда болған триозалардың одан əрі тотығуы осы митохондриялардың өздерінде жүреді. Мұнда барлық химиялық қосылыстардан ыдыраған энергия қолданылады, осыған байланысты СО2 бөлінеді жəне оттегін қолдана отырып көп мөлшерде АТФ синтезделеді. Бұл процестер трикарбон кышқылының тоғыруымен жүреді. Осыдан АТФ-тың фосфорлануы арқылы АТФ молекулалары синтезделеді. Митохондрияларда толық белок синтездейтін жүйе болады, осыған байланысты ол өзінің ДНҚ-сы арқылы РНҚ молекулаларын синтездейді. Митохондриялардың құрамында рибосомдар болғандықтан, белок синтезі тұрақты жүреді. Митохондриялардың құрамындағы ДНҚ-ның ядродағы ДНҚ-дан айырмашылығы болады (молекулалық салмағы жағынан жəне нуклеотидтердің құрамы жəне орналасуы жағынан).Митохондрияда жүретін ДНҚ синтезінің ядродағы ДНҚ синтезімен байланысы жоқ, олар өз ферменттері арқылы ғана байланысады. Митохондриялардың матриксында ДНҚ матрицасы арқылы РНҚ синтезі өтеді. Митохондрияда РНҚ-ның информациялық, тасымалдаушы, рибосомды түрлері синтезделеді. жүктеу/скачать 329.02 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|