Kutsume teid tutvuma materjalide ja.

: tselluloosmembraan, membraan, tsütoplasma koos organellidega, tuum, rakumahlaga vakuoolid.

Plastiidide olemasolu on taimeraku peamine omadus.

Rakuseina funktsioonid- määrab raku kuju, kaitseb keskkonnategurite eest.

plasmamembraan- õhuke kile, koosneb interakteeruvatest lipiidi- ja valgumolekulidest, piiritleb sisemise sisu väliskeskkonnast, tagab vee, mineraal- ja orgaaniliste ainete transpordi osmoosi ja aktiivse ülekande teel rakku ning eemaldab ka jääkaineid.

Tsütoplasma- raku sisemine poolvedel keskkond, milles paiknevad tuum ja organellid, tagab nendevahelisi ühendusi, osaleb põhilistes eluprotsessides.

Endoplasmaatiline retikulum- hargnevate kanalite võrgustik tsütoplasmas. Ta osaleb valkude, lipiidide ja süsivesikute sünteesis, ainete transpordis. Ribosoomid - kehad, mis asuvad EPS-il või tsütoplasmas, koosnevad RNA-st ja valgust, osalevad valkude sünteesis. EPS ja ribosoomid on üks aparaat valkude sünteesiks ja transportimiseks.

Mitokondrid- tsütoplasmast kahe membraaniga eraldatud organellid. Neis oksüdeeritakse orgaanilisi aineid ja ensüümide osalusel sünteesitakse ATP molekule. Sisemembraani pinna suurenemine, millel ensüümid paiknevad kristlaste tõttu. ATP on energiarikas orgaaniline aine.

plastiidid(kloroplastid, leukoplastid, kromoplastid), nende sisaldus rakus on taimeorganismi põhitunnus. Kloroplastid on plastiidid, mis sisaldavad rohelist pigmenti klorofülli, mis neelab valgusenergiat ja kasutab seda süsihappegaasist ja veest orgaaniliste ainete sünteesimiseks. Kloroplastide piiritlemine tsütoplasmast kahe membraaniga, arvukad väljakasvud - sisemembraanil grana, milles asuvad klorofülli molekulid ja ensüümid.

Golgi kompleks- tsütoplasmast membraaniga piiritletud õõnsuste süsteem. Valkude, rasvade ja süsivesikute kogunemine neisse. Rasvade ja süsivesikute sünteesi rakendamine membraanidel.

Lüsosoomid- kehad, mis on tsütoplasmast eraldatud ühe membraaniga. Neis sisalduvad ensüümid kiirendavad keerukate molekulide jagamise reaktsiooni lihtsateks: valgud aminohapeteks, komplekssüsivesikud lihtsateks, lipiidid glütserooliks ja rasvhapeteks ning hävitavad ka surnud rakuosi, terveid rakke.

Vacuoolid- rakumahlaga täidetud õõnsused tsütoplasmas, reservtoitainete, kahjulike ainete kogunemise koht; need reguleerivad veesisaldust rakus.

Tuum- raku põhiosa, väljastpoolt kaetud kahemembraaniga, läbistatud pooridega tuumaümbris. Ained sisenevad südamikku ja eemaldatakse sealt läbi pooride. Kromosoomid on päriliku teabe kandjad organismi omaduste, tuuma põhistruktuuride kohta, millest igaüks koosneb ühest DNA molekulist koos valkudega. Tuum on DNA, i-RNA, r-RNA sünteesi koht.

Välismembraani, organellidega tsütoplasma, kromosoomidega tuuma olemasolu.

Väline või plasmamembraan- piiritleb raku sisu keskkonnast (teised rakud, rakkudevaheline aine), koosneb lipiidi- ja valgu molekulidest, tagab rakkudevahelise side, ainete transpordi rakku (pinotsütoos, fagotsütoos) ja rakust välja.

Tsütoplasma- raku sisemine poolvedel keskkond, mis tagab side tuuma ja selles paiknevate organellide vahel. Põhilised elutegevuse protsessid toimuvad tsütoplasmas.

Raku organellid:

1) endoplasmaatiline retikulum (ER)- hargnevate tuubulite süsteem, mis osaleb valkude, lipiidide ja süsivesikute sünteesis, ainete transportimisel rakus;

2) ribosoomid- rRNA-d sisaldavad kehad paiknevad ER-l ja tsütoplasmas ning osalevad valkude sünteesis. EPS ja ribosoomid on valkude sünteesiks ja transpordiks üks aparaat;

3) mitokondrid- raku "elektrijaamad", mis on tsütoplasmast piiritletud kahe membraaniga. Sisemine moodustab cristae (voldid), mis suurendavad selle pinda. Ensüümid kristallidel kiirendavad orgaaniliste ainete oksüdatsioonireaktsioone ja energiarikaste ATP molekulide sünteesi;

4) golgi kompleks- tsütoplasmast membraaniga piiritletud õõnsuste rühm, mis on täidetud valkude, rasvade ja süsivesikutega, mida kasutatakse kas eluprotsessides või eemaldatakse rakust. Kompleksi membraanid teostavad rasvade ja süsivesikute sünteesi;

5) lüsosoomid- ensüümidega täidetud kehad kiirendavad lõhustavate valkude reaktsioone aminohapeteks, lipiidide glütserooliks ja rasvhapeteks, polüsahhariidide reaktsioone monosahhariidideks. Lüsosoomides hävivad raku surnud osad, terved rakud ja rakud.

Rakkude kandmised- Varu toitainete kogunemine: valgud, rasvad ja süsivesikud.

Tuum- raku kõige olulisem osa. See on kaetud kahemembraanilise membraaniga, mille poorid on läbi mille osad ained tungivad tuuma, teised aga tsütoplasmasse. Kromosoomid on tuuma peamised struktuurid, päriliku teabe kandjad organismi omaduste kohta. See edastatakse emaraku jagunemise käigus tütarrakkudele ja sugurakkudega - tütarorganismidele. Tuum on DNA, mRNA, rRNA sünteesi koht.

Harjutus:

Selgitage, miks organelle nimetatakse raku eristruktuurideks?

Vastus: organelle nimetatakse spetsiaalseteks rakustruktuurideks, kuna need täidavad rangelt määratletud funktsioone, pärilikku teavet hoitakse tuumas, ATP-d sünteesitakse mitokondrites, fotosüntees toimub kloroplastides jne.

Kui teil on tsütoloogia kohta küsimusi, võite abi küsida

Mitokondrid ja lüsosoomid

Aju mass kehakaalu suhtes on umbes 2%, kuid samal ajal kulutab see keha kogueelarvest 12-17% glükoosi ja kuni 20% hapnikku ning kumbagi neist ei salvestata. edaspidiseks kasutamiseks, kuid kasutatakse koheselt. Glükoosi oksüdatsioon toimub mitokondrites, mis toimivad raku jõujaamadena. Mida intensiivsem on raku tegevus, seda rohkem sisaldab see mitokondreid. Närvirakkudes on nad tsütoplasmas üsna ühtlaselt jaotunud, kuid võivad seal liikuda ja oma kuju muuta.

Mitokondrite läbimõõt jääb vahemikku 0,4–1 mikronit, neil on kaks membraani, välimine ja sisemine, millest igaüks on rakumembraanist veidi õhem. Sisemembraanil on arvukalt riiulitaolisi väljakasvu ehk ristasid. Tänu sellistele kristadele suureneb oluliselt mitokondrite tööpind. Mitokondrite sees on vedelik, milles kaltsium ja magneesium kogunevad tihedate graanulite kujul. Kristallid ja mitokondrite siseruum sisaldavad hingamisteede ensüüme, mille abil oksüdeeritakse glükolüüsi saadused - glükoosi anaeroobne lagunemine, rasvhapete metaboliidid, aminohapped. Nende ühendite vabanenud energia salvestatakse adenosiintrifosforhappe (ATP) molekulidesse, mis tekivad mitokondrites adenosiindifosforhappe (ADP) molekulide fosforüülimise teel.

Mitokondritel on oma DNA ja RNA, samuti ribosoomid, millel sünteesitakse teatud valke. See asjaolu annab aluse nimetada mitokondreid poolautonoomseteks organellideks. Nende eluiga on lühike ja umbes pooled rakus leiduvatest mitokondritest uuenevad iga 10-12 päeva tagant: kurnatud ja hävinud mitokondrite asemele tekivad uued mitokondrid.

Lüsosoomid on oma membraaniga piiratud läbimõõduga 250-500 nm vesiikulid, mis sisaldavad erinevaid proteolüütilisi, s.o. valkude, ensüümide seedimine. Nende ensüümide abil jagatakse suured valgumolekulid väikesteks või isegi aminohapeteks. Lüsosoomi ensüümid sünteesitakse ER ribosoomidel, seejärel sisenevad nad transpordivesiikulites Golgi aparaati, kus neid ühendab sageli süsivesikute komponent, muutes need seeläbi glükolipiidideks. Lisaks pakitakse ensüümid Golgi aparaadi membraani ja väljuvad sellest, muutudes seeläbi lüsosoomiks. Lüsosoomide hüdrolüütilised ensüümid vabastavad raku kulunud või lagunevatest tsütoplasma struktuuridest, liigsest membraanidest, mis on muutunud tarbetuks. Kulunud või kahjustatud organellid sulanduvad lüsosoomidega ja seeditakse lüsosomaalsete ensüümide poolt.

Kui oluline selline tegevus on, saab hinnata haiguste ilmingute järgi, mis põhjustavad mis tahes ainete liigset kogunemist tsütoplasmas ainult seetõttu, et need lakkavad hävimast vaid ühe lüsosomaalse ensüümi puudulikkuse tõttu. Näiteks päriliku Tay-Sachsi tõve korral puudub heksosaminidaasi, ensüümi, mis lagundab närvirakkudes galaktosiide. Selle tulemusena on kõik lüsosoomid tihedalt täis neid seedimata aineid ja sellistel patsientidel tekivad tõsised neuroloogilised häired. Lüsosoomi ensüümid on võimelised lagundama mitte ainult sisemise, endogeense päritoluga aineid, vaid ka fagotsütoosi või pinotsütoosi teel rakku väljastpoolt tungivaid ühendeid.

tsütoskelett

Raku kuju määrab fibrillaarne võrgustik, st. kiudvalgud, mida võib olla kolme tüüpi: 1) mikrotuubulid; 2) neurofilamendid; 3) mikrokiud (joon. 1.6). Fibrillaarsed valgud on kokku pandud korduvatest identsetest ühikutest – monomeeridest. Kui tähistame monomeeri M-tähega, siis saab fibrillaarse valgu struktuuri lihtsustada kujule M-M-M-M-M ... Nii et mikrotuubulid pannakse kokku tubuliini molekulidest, mikrokiud - aktiini molekulidest ja kokkupanek-lahtivõtmine toimub vastavalt vajadusele. Närvirakkudes on paljud, kuid mitte kõik fibrillaarsed valgud orienteeritud mööda protsesse - aksoneid või dendriite.

Mikrotuubulid on tsütoskeleti kõige paksemad elemendid, need on õõnsate silindrite kujul läbimõõduga 25–28 nm. Iga silinder on moodustatud 13 alaühikust - protofilamentidest, iga protofilament on kokku pandud tubuliini molekulidest. Mikrotuubulite asukoht rakus määrab suuresti selle kuju. Mikrotuubulid on omamoodi statsionaarsed rööpad, mida mööda liiguvad mõned organellid: sekretoorsed vesiikulid, mitokondrid, lüsosoomid. Sellise liikumise kiirus aksonis võib ületada 15 mm/h, seda tüüpi aksonite transporti nimetatakse kiireks.

Kiire transpordi liikumapanev jõud on spetsiaalne proteiinkinesiin, mis molekuli ühes otsas on ühendatud transporditava organelliga, teisest otsast aga mikrotuubuliga, mida mööda see libiseb, kasutades liikumiseks ATP energiat. ATP molekulid on seotud mikrotuubulitega ja kinesiinil on ATP-d lagundava ensüümi ATPaasi aktiivsus.

Neurofilamendid moodustuvad monomeeride keerdpaarfilamentidest. Kaks sellist keerdu keeratakse üksteise ümber, moodustades protofilamendi. Kahe protofilamendi keerd on protofibrill ja kolm spiraalselt keerdunud protofibrill on neurofilament, omamoodi köis läbimõõduga umbes 10 nm. Neurofilamente leidub rakus sagedamini kui teisi fibrillaarseid valke, nende elastne keerdstruktuur loob tsütoskeleti põhiraamistiku.

Nad säilitavad hästi hõbenitraati, mille abil Golgi ja seejärel Ramon y Cajal värvisid närvikudet, uurisid seda ja panid aluse närviteooriale. Mõnede degeneratiivsete ajukahjustuste korral, nagu näiteks Alzheimeri tõbi - seniilse dementsuse kõige levinum põhjus, muutub neurofilamentide kuju oluliselt, need kogunevad iseloomulikesse Alzheimeri tõvesse.

Mikrokiud kuuluvad tsütoskeleti kõige õhemate elementide hulka, nende läbimõõt on vaid 3-5 nm. Need on moodustatud sfäärilistest aktiinimolekulidest, mis on kokku pandud kahekordse helmeste stringina. Iga aktiini monomeer sisaldab ATP molekuli, mille energia tagab mikrofilamentide kokkutõmbumise. Sellised kokkutõmbed võivad muuta raku, selle aksoni või dendriitide kuju.

Kokkuvõte

Kõigi elusorganismide elementaarüksus - rakk on keskkonnast piiratud plasmamembraaniga, mille moodustavad lipiidid ja mitut tüüpi valgud, mis määravad raku individuaalsuse.Toimub erinevate ainete läbimine rakumembraanist. mitme transpordimehhanismi abil. Rakutuum sisaldab geneetilist teavet, mida kodeerib neljast DNA nukleotiidist koosnev järjestus. Seda teavet kasutatakse raku jaoks vajalike valkude moodustamiseks mRNA osalusel. Valkude süntees toimub ribosoomidel, ER-s viiakse läbi valgumolekulide edasised transformatsioonid. Golgi aparaadis moodustuvad sekretoorsed graanulid, mis on mõeldud teabe edastamiseks teistele rakkudele. Mitokondrid tagavad raku tegevuse vajaliku energiahulgaga, lüsosoomid eemaldavad rakust mittevajalikud komponendid. Tsütoskeleti valgud loovad raku kuju, osalevad rakusisese transpordi mehhanismides.

Mitokondrid on ümmarguse või vardakujulise (sageli hargneva) kujuga püsivad membraani organellid. Paksus - 0,5 mikronit, pikkus - 5-7 mikronit. Mitokondrite arv enamikus loomarakkudes on 150-1500; emaste munades - kuni mitusada tuhat, spermatosoidides - üks spiraalne mitokondrid, mis on keerdunud ümber lipu aksiaalse osa.

Mitokondrite peamised funktsioonid:

1) mängida rakkude energiajaamade rolli;

2) talletada pärilikkusmaterjali mitokondriaalse DNA kujul.

Kõrvalfunktsioonid - osalemine steroidhormoonide, mõnede aminohapete (näiteks glutamiini) sünteesis.

Mitokondrite struktuur

Mitokondritel on kaks membraani: välimine (sile) ja sisemine (moodustavad väljakasvud - lehekujulised (cristae) ja torujad (tuubulid)).

Mitokondrites on sisemine sisu maatriks - kolloidne aine, milles elektronmikroskoobi abil leiti 20–30 nm läbimõõduga terad (need akumuleerivad kaltsiumi ja magneesiumi ioone, toitainete varusid, näiteks glükogeeni).

Maatriksis on organellide valkude biosünteesiaparaat: 2–6 koopiat tsirkulaarsest DNA-st, millel puuduvad histooni valgud, ribosoomid, t-RNA komplekt, reduplikatsiooni, transkriptsiooni, päriliku teabe translatsiooni ensüümid.

Mitokondrid paljunevad ligeerimise teel; mitokondreid iseloomustab rakusisene suhteline autonoomia.

Lüsosoomid on vesiikulid läbimõõduga 200-400 mikronit. (tavaliselt). Neil on ühemembraaniline kest, mis mõnikord on väljast kaetud kiulise valgukihiga. Põhifunktsiooniks on erinevate keemiliste ühendite ja rakustruktuuride rakusisene seedimine.

On primaarsed (mitteaktiivsed) ja sekundaarsed lüsosoomid (neis toimub seedimisprotsess). Sekundaarsed lüsosoomid moodustuvad primaarsetest. Need jagunevad heterolüsosoomideks ja autolüsosoomideks.

Heterolüsosoomides (ehk fagolüsosoomides) toimub aktiivse transpordi teel väljast rakku siseneva materjali seedimise protsess (pinotsütoos ja fagotsütoos).

Autolüsosoomides (või tsütolüsosoomides) hävivad nende endi rakustruktuurid, mis on oma elu lõpetanud.

Sekundaarseid lüsosoome, mis on juba lõpetanud materjali seedimise, nimetatakse jääkkehadeks. Need ei sisalda hüdrolaase ja sisaldavad seedimata materjali.

Lüsosoomi membraani terviklikkuse rikkumise või haiguse korral sisenevad hüdrolaasi rakud lüsosoomidest rakku ja viivad läbi selle ise seedimise (autolüüs). Sama protsess on kõigi rakkude loomuliku surma (apoptoosi) protsessi aluseks.

mikrokeha

Mikrokehad moodustavad organellide rühma. Need on 100–150 nm läbimõõduga vesiikulid, mis on piiritletud ühe membraaniga. Need sisaldavad peeneteralist maatriksit ja sageli valgu kandjaid.

9. Endoplasmaatilise retikulumi ehk Golgi kompleksi ehitus ja funktsioonid

Endoplasmaatiline retikulum

Endoplasmaatiline retikulum (EPS) on kogu raku tsütoplasmas paiknev suhtlevate või eraldiseisvate torukujuliste kanalite ja lamedate tsisternide süsteem. Need on piiritletud membraanidega (membraani organellid). Mõnikord on tankidel laiendused mullide kujul. EPS-kanalid võivad ühenduda pinna- või tuumamembraanidega, kontakteeruda Golgi kompleksiga.

Selles süsteemis saab eristada siledat ja karedat (granuleeritud) EPS-i.

Karm XPS

Kareda ER kanalitel paiknevad ribosoomid polüsoomide kujul. Siin toimub valkude süntees, mida rakk toodab peamiselt ekspordiks (rakust eemaldamiseks), näiteks näärmerakkude sekretsiooni. Siin toimub tsütoplasmaatilise membraani lipiidide ja valkude moodustumine ning nende kokkupanek. Granuleeritud ER-i tihedalt pakitud tsisternid ja kanalid moodustavad kihilise struktuuri, kus valgusüntees toimub kõige aktiivsemalt. Seda kohta nimetatakse ergastoplasmaks.

Sujuv EPS

Siledatel ER-membraanidel ribosoome pole. Siin toimub peamiselt rasvade ja sarnaste ainete (näiteks steroidhormoonide) ning süsivesikute süntees. Sileda EPS kanalite kaudu liigub valmis materjal ka oma pakendamise kohale graanuliteks (Golgi kompleksi tsooni). Maksarakkudes osaleb sile ER mitmete toksiliste ja raviainete (nt barbituraadid) hävitamisel ja neutraliseerimisel. Vöötlihastes ladestuvad sileda ER torukesed ja tsisternid kaltsiumiioone. Golgi kompleks

Golgi lamellkompleks on raku pakkimiskeskus. See on diktiosoomide kogum (mitmest kümnest sadade ja tuhandeteni raku kohta). Diktüosoom - 3-12 lamestatud ovaalsest tsisternist koosnev virn, mille servades on väikesed vesiikulid (vesiikulid). Suuremad tsisternade pikendused tekitavad raku veevarusid sisaldavaid vakuoole, mis vastutavad turgori säilitamise eest. Lamellkompleksist tekivad sekretoorsed vakuoolid, mis sisaldavad rakust eemaldamiseks mõeldud aineid. Samal ajal sünteesitsoonist (EPS, mitokondrid, ribosoomid) vakuooli sisenev prosecret läbib siin mõningaid keemilisi transformatsioone.

Golgi kompleksist tekivad primaarsed lüsosoomid. Diktüosoomid sünteesivad ka polüsahhariide, glükoproteiine ja glükolipiide, mida seejärel kasutatakse tsütoplasmaatiliste membraanide ehitamiseks.

"Raku elutähtis tegevus" - Ainevahetus ja hingamine. Tunni eesmärgid: Tutvuda raku elutegevuse põhiprotsessidega. Areng – raku struktuur muutub keerulisemaks. Toitumine – Toitained sisenevad rakku. Mittevajalikud ained. Rakkude elujõulisus. Rakkude elutegevuse põhiprotsessid. Toitained.

"Rakud" - raku põhiosad-. Tuumaga eukarüootne rakk. Rakud on erinevad: Raku energiataim. Rakk on kõigi elusolendite struktuurne ja funktsionaalne üksus. Tsütoplasma. Mitokondrid. Leukoplastid on värvitud plastiidid. Raku väikseimad struktuurid. Kromoplastid on kollased, punased, pruunid plastiidid.

"Raku uurimine" – tabel 2. Mikroskoobi suurenduse arvutamine. Raku põhiosad. Mikroskoop on seade väikeste objektide uurimiseks. Rakkude tüübid. sugurakud. Rakkude elujõulisus. Kaasaegsed luubid. Närvirakk Lihasrakk Epiteelirakk. Mikropreparaat. Mikroskoop.

"Prokarüootne rakk" - bakterite paljunemine. Haiguste ennetamine. Biotehnoloogia on võimaldanud saada baktereid, mille omadused on seninägemata. bakterid looduses. Mõned bakterid elavad inimese kehas (seedesüsteemis) püsivalt. Bakterite arv 1 cm3 vees. BIOTEHNOLOOGIA. keemiline bioonika. 1. Rakkude võrdlevad omadused.

"Rakkude jagunemise klass 6" – rakkude elutsükkel: (täitke diagramm). Kirjeldage raku olekut. Kromosoomid pole nähtavad, sest... Kromosoomide dubleerimine. Rakkude jagunemise viisid. Mis on selle jaotuse saladus? mitoosi faasid. Interfaas Organellide kahekordistumine, kromosoomide kahekordistumine, orgaaniliste ainete moodustumine. Rakk enne jagunemist. Mitoosi tähendus.

Mitokondrid on iga raku üks olulisemaid komponente. Neid nimetatakse ka kondriosoomideks. Need on granuleeritud või filamentsed organellid, mis on taimede ja loomade tsütoplasma lahutamatu osa. Nad on ATP molekulide tootjad, mis on rakus paljude protsesside jaoks nii vajalikud.

Mis on mitokondrid?

Mitokondrid on rakkude energiabaas, nende tegevus põhineb ATP molekulide lagunemisel vabaneva energia oksüdatsioonil ja kasutamisel. Bioloogid nimetavad seda lihtsas keeles rakkude energia tootmise jaamaks.

1850. aastal tuvastati mitokondrid lihastes olevate graanulitena. Nende arv varieerus olenevalt kasvutingimustest: neid koguneb rohkem nendesse rakkudesse, kus on suur hapnikupuudus. See juhtub kõige sagedamini füüsilise koormuse ajal. Sellistes kudedes ilmneb äge energiapuudus, mida täiendavad mitokondrid.

Termini ja koha tekkimine sümbiogeneesi teoorias

1897. aastal tutvustas Bend esmakordselt mõistet "mitokondrid", et tähistada graanulite ja filamentsete struktuuride kuju ja suurust, need on mitmekesised: paksus on 0,6 mikronit, pikkus 1 kuni 11 mikronit. Harvadel juhtudel võivad mitokondrid olla suured ja hargnenud.

Sümbiogeneesi teooria annab selge ettekujutuse mitokondrite olemasolust ja nende ilmumisest rakkudesse. See ütleb, et kondriosoom tekkis bakterirakkude, prokarüootide poolt kahjustamise käigus. Kuna nad ei saanud iseseisvalt hapnikku energia tootmiseks kasutada, takistas see nende täielikku arengut ja eellasloomad said takistamatult areneda. Evolutsiooni käigus võimaldas nendevaheline ühendus eellasloomadel oma geene edasi anda praegustele eukarüootidele. Tänu sellele arengule ei ole mitokondrid enam iseseisvad organismid. Nende geenifondi ei saa täielikult realiseerida, kuna see on osaliselt blokeeritud ensüümide poolt, mis on mis tahes rakus.

Kus nad elavad?

Mitokondrid on koondunud nendesse tsütoplasma piirkondadesse, kus on vajadus ATP järele. Näiteks südame lihaskoes paiknevad need müofibrillide läheduses ja spermatosoidides moodustavad nad žguti telje ümber kaitsva maskeeringu. Seal toodavad nad palju energiat, et "saba" pöörlema ​​hakkaks. Nii liigub sperma munaraku suunas.

Rakkudes moodustuvad uued mitokondrid eelmiste organellide lihtsa jagunemise teel. Selle käigus säilib kogu pärilik teave.

Mitokondrid: millised nad välja näevad?

Mitokondrid on silindrilise kujuga. Neid leidub sageli eukarüootides, moodustades 10–21% raku mahust. Nende suurused ja kujud on mitmes osas erinevad ja võivad olenevalt tingimustest muutuda, kuid laius on konstantne: 0,5-1 mikronit. Kondriosoomide liikumised sõltuvad kohtadest rakus, kus toimub kiire energiakulu. Nad liiguvad läbi tsütoplasma, kasutades liikumiseks tsütoskeleti struktuure.

Erineva suurusega mitokondrid, mis töötavad üksteisest eraldi ja varustavad energiaga tsütoplasma teatud tsoone, on pikad ja hargnenud mitokondrid. Nad on võimelised andma energiat üksteisest kaugel asuvatele rakkude piirkondadele. Sellist kondriosoomide ühist tööd ei täheldata mitte ainult üherakulistes, vaid ka mitmerakulistes organismides. Kondriosoomide kõige keerulisem struktuur esineb imetajate skeletilihastes, kus suurimad hargnenud kondriosoomid on omavahel ühendatud intermitokondrite ristmike (IMC) abil.

Need on kitsad vahed külgnevate mitokondriaalsete membraanide vahel. Sellel ruumil on kõrge elektrontihedus. MMK-d on sagedamini rakkudes, kus nad seonduvad töötavate kondriosoomidega.

Probleemi paremaks mõistmiseks peate lühidalt kirjeldama mitokondrite tähtsust, nende hämmastavate organellide struktuuri ja funktsioone.

Kuidas need on korraldatud?

Et mõista, mis on mitokondrid, peate teadma nende struktuuri. See ebatavaline energiaallikas on pallikujuline, kuid sagedamini piklik. Kaks membraani asuvad üksteise lähedal:

• välimine (sile);
• sisemine, mis moodustab lehekujulise (cristae) ja toruja (tuubulite) kujuga väljakasvu.

Kui te ei võta arvesse mitokondrite suurust ja kuju, on neil sama struktuur ja funktsioonid. Kondriosoom on piiritletud kahe membraaniga, mille suurus on 6 nm. Mitokondrite välismembraan meenutab anumat, mis kaitseb neid hüaloplasma eest. Sisemembraani eraldab välimisest 11–19 nm laiune sektsioon. Sisemembraani eripäraks on selle võime eenduda mitokondritesse, võttes lamedate ribide kujul.

Mitokondrite sisemine õõnsus on täidetud maatriksiga, millel on peeneteraline struktuur, kus mõnikord leidub filamente ja graanuleid (15-20 nm). Maatriksi niidid loovad organellid ja väikesed graanulid mitokondriaalsed ribosoomid.

Esimesel etapil toimub see hüaloplasmas. Selles etapis toimub substraatide või glükoosi esialgne oksüdatsioon, kuni need protseduurid toimuvad ilma hapnikuta – anaeroobne oksüdatsioon. Energiatootmise järgmine etapp on ATP aeroobne oksüdatsioon ja lagunemine, see protsess toimub rakkude mitokondrites.

Mida mitokondrid teevad?

Selle organelli peamised funktsioonid on:

Omaenda desoksüribonukleiinhappe olemasolu mitokondrites kinnitab veel kord nende organellide väljanägemise sümbiootilist teooriat. Lisaks põhitööle osalevad nad hormoonide ja aminohapete sünteesis.

Mitokondriaalne patoloogia

Mitokondriaalses genoomis esinevad mutatsioonid põhjustavad masendavaid tagajärgi. Inimese kandjaks on DNA, mis antakse järglastele edasi vanematelt, mitokondri genoom aga ainult emalt. Seda asjaolu seletatakse väga lihtsalt: lapsed saavad tsütoplasma koos sellesse suletud kondriosoomidega koos emase munaga, need puuduvad spermatosoidides. Selle häirega naised võivad mitokondriaalse haiguse oma järglastele edasi anda, haige mees aga mitte.

Normaaltingimustes on kondriosoomidel sama DNA koopia – homoplasmia. Mitokondriaalses genoomis võivad esineda mutatsioonid ning tervete ja muteerunud rakkude kooseksisteerimise tõttu tekib heteroplasma.

Tänu kaasaegsele meditsiinile on tänaseks tuvastatud üle 200 haiguse, mille põhjuseks oli mitokondri DNA mutatsioon. Mitte kõigil juhtudel, kuid mitokondriaalsed haigused alluvad hästi terapeutilisele hooldusele ja ravile.

Nii me mõtlesime välja küsimuse, mis on mitokondrid. Nagu kõik teised organellid, on need raku jaoks väga olulised. Nad osalevad kaudselt kõigis energiat nõudvates protsessides.