24. Структурно-функціональні особливості мітохондрій як енергетичних станцій клітини.
Мітохондрія- 2мембранна органела, що складається із зовнішньої і внутрішньої мембран, між якими є міжмембранний простір, і внутрішнього вмісту — мітохондріального матриксу. Зовнішня мембрана мітохондрій гладка. Вона має високу проникність для багатьох молекул, що знаходяться в цитозолі.. Внутрішня мембрана мітохондрій утворює численні складки, або заглиблення — крісти, що значно збільшують площу її поверхні. Мембрана практично непроникна для білків, полісахаридів і багатьох іонів. У внутрішню мембрану вбудовані ферменти дихального ланцюга, що забезпечують синтез АТФ.Матрикс являє собою колоїдну систему, в якій містяться кільцеві молекули ДНК та ферментні системи, що забезпечують їх реплікацію і транскрипцію; різні види РНК (тРНК, іРНК). Мітохондрії слугують своєрідними клітинними «генераторами енергії». Вони мають вигляд кульок, паличок, інколи розгалужених ниток (завдовжки 0,5–10 мкм і більше). Число цих органел у клітинах різних типів може коливатися від 1 до 100 000 і більше. Воно залежить від того, наскільки активно відбуваються процеси обміну речовин і перетворення енергії. Більшість білків, що забезпечують функцію мітохондрій, кодуються ядерною ДНК і доправляються в матрикс з цитоплазми. У мітохондріальному матриксі містяться ферменти, що забезпечують проходження численних біохімічних процесів.
Функції мітохондрій
Хоча добре відомо, що мітохондрії перетворюють органічні речовини на клітинне «паливо» у формі АТФ, мітохондрії також грають важливу роль в багатьох процесах метаболізму:
Апоптоз — запрограмована смерть клітини,
Клітинний ріст
Регулювання клітинної окислювально-відновлювального стану
Синтез гему
Синтез стероїдів
Деякі мітохондріальні функції виконуються тільки в специфічних видах клітин. Наприклад, мітохондрії в клітинах печінки містять ферменти, які дозволяють їм детоксіфікувати аміак, побічний продукт метаболізму білків. Мутація в генах регулюючих будь-яку з цих функцій, може приводити до мітохондріальних хвороб.Отже найголовніша функція - це синтез АТФ
Перетворення енергії-Основна роль мітохондрій — виробництво АТФ, що відображається великим числом білків у внутрішній мембрані призначених для цього завдання. Це робиться за рахунок окислювання основних продуктів гликолізу: пірувату і NADH, які виробляються в цитозолі. Цей процес клітинного дихання, відомого як аеробне дихання, залежить від присутності кисню. Коли кисень обмежений, гликолітична продукція метаболізується процесом анаеробного дихання, який протікає незалежно від мітохондрій. Виробництво АТФ з глюкози дає приблизно в 15 розів більше енергії при аеробному диханні, ніж при анаеробному.
25.Клітинні включення, їх хімічна природа, біогенез та біологічна роль. Клітинні включення
Гранули крохмалю у клітинах бульби картоплі
Клітинні включення — це гранули, краплі або кристали певних речовин, що накопичуються у цитоплазмі клітини.
Клітинні включення, на відміну від органел, є непостійними компонентами клітини. Вони можуть з'являтися та зникати в процесі життєдіяльності клітини. За характером всі включення - це продукти клітинного метаболізму. Хімічний склад включень дуже різноманітний. Клітинні включення містяться в цитоплазмі або вакуолях рослинних клітин у розчиненому (краплини) або твердому (кристали, волоконця, зерна тощо) станах.
Наприклад, крохмаль в бульбах картоплі, білкові гранули або рідкі жири в насінні арахісу, полісахарид глікоген в печінці, різні ліпіди і білки в жовтоку яйцеклітини.
У цитоплазмі можуть накопичуватись і нерозчинні продукти обміну: солі сечової кислоти, кристали щавлевооцтового кальцію (у щавлю, бегонії та ін.). Під дією ферментів більшість клітинних включень розпадається на сполуки, які залучаються до процесу обміну речовин. Вони можуть використовуватися клітиною в процесі росту, рослинами - під час цвітіння, дозрівання плоду.
У деяких одноклітинних тварин є особливі внутрішньоклітинні структури, які виконують опорну функцію. Як і включення, це конструкції певної форми, розташовані в гіалоплазмі і не обмежені мембранами.
До клітинних включень відносяться деякі пігменти, наприклад поширений в тканинах жовтий і коричневий пігмент ліпофусцин, круглі гранули якого накопичуються в процесі життєдіяльності клітин, особливо в міру їх старіння. Сюди ж відносяться пігменти жовтого та червоного кольору - ліпохроми. Вони накопичуються у вигляді дрібних крапель в клітинах кіркової речовини надниркових залоз і в деяких клітинах яєчників. Пігмент ретінін входить до складу зорового пурпуру сітківки ока.