I mitocondri sono uno dei componenti più importanti di qualsiasi cellula. Sono anche chiamati condriosomi. Questi sono organelli granulari o filamentosi che sono parte integrante del citoplasma di piante e animali. Sono i produttori di molecole di ATP, che sono così necessarie per molti processi nella cellula.
Cosa sono i mitocondri?
I mitocondri sono la base energetica delle cellule, la loro attività si basa sull'ossidazione dei composti organici e sull'uso dell'energia rilasciata durante la scomposizione delle molecole di ATP. I biologi in un linguaggio semplice la chiamano una stazione per la generazione di energia per le cellule.
Nel 1850, i mitocondri furono identificati come granuli nei muscoli. Il loro numero variava a seconda delle condizioni di crescita: si accumulano di più in quelle cellule dove c'è una grande carenza di ossigeno. Questo accade più spesso durante lo sforzo fisico. In tali tessuti c'è un'acuta mancanza di energia, che viene reintegrata dai mitocondri.
La comparsa del termine e il suo posto nella teoria della simbiogenesi
Nel 1897, Bend introdusse per la prima volta il concetto di "mitocondrio" per denotare la struttura granulare e filamentosa nel citoplasma delle cellule. Nella forma e dimensione lorosono diversi: lo spessore è di 0,6 micron, la lunghezza è da 1 a 11 micron. In rare situazioni, i mitocondri possono essere grandi e ramificati.
La teoria della simbiogenesi dà un'idea chiara di cosa sono i mitocondri e di come sono comparsi nelle cellule. Dice che il condriosoma è sorto nel processo di essere danneggiato dalle cellule batteriche, i procarioti. Poiché non potevano utilizzare autonomamente l'ossigeno per generare energia, ciò ne impediva il pieno sviluppo e i progenitori potevano svilupparsi senza ostacoli. Nel corso dell'evoluzione, la connessione tra di loro ha permesso ai progenoti di trasmettere i loro geni agli attuali eucarioti. Grazie a questo progresso, i mitocondri non sono più organismi indipendenti. Il loro pool genetico non può essere pienamente realizzato, poiché è parzialmente bloccato dagli enzimi che si trovano in qualsiasi cellula.
Dove vivono?
I mitocondri sono concentrati in quelle aree del citoplasma dove c'è bisogno di ATP. Ad esempio, nel tessuto muscolare del cuore si trovano vicino alle miofibrille e negli spermatozoi formano un travestimento protettivo attorno all'asse del laccio emostatico. Lì producono molta energia per far girare la "coda". Questo è il modo in cui lo sperma si muove verso l'uovo.
Nelle cellule, i nuovi mitocondri sono formati dalla semplice divisione degli organelli precedenti. Durante questo, tutte le informazioni ereditarie vengono conservate.
Mitocondri: che aspetto hanno
La forma dei mitocondri ricorda un cilindro. Si trovano spesso negli eucarioti, occupando dal 10 al 21% del volume cellulare. Le loro dimensioni ele forme differiscono per molti aspetti e possono variare a seconda delle condizioni, ma la larghezza è costante: 0,5-1 micron. I movimenti dei condriosomi dipendono dai luoghi della cellula in cui avviene il rapido dispendio di energia. Muoviti attraverso il citoplasma, usando le strutture del citoscheletro per muoverti.
I mitocondri sostitutivi di diverse dimensioni, che lavorano separatamente l'uno dall' altro e forniscono energia a determinate aree del citoplasma, sono mitocondri lunghi e ramificati. Sono in grado di fornire energia ad aree di cellule lontane l'una dall' altra. Tale lavoro congiunto dei condriosomi è osservato non solo negli organismi unicellulari, ma anche negli organismi multicellulari. La struttura più complessa dei condriosomi si trova nei muscoli scheletrici dei mammiferi, dove i condriosomi ramificati più grandi sono uniti tra loro mediante giunzioni intermitocondriali (IMC).
Sono spazi stretti tra le membrane mitocondriali adiacenti. Questo spazio ha un' alta densità di elettroni. Le MMK sono più comuni nelle cellule del muscolo cardiaco, dove si legano insieme ai condriosomi attivi.
Per comprendere meglio il problema, devi descrivere brevemente il significato dei mitocondri, la struttura e le funzioni di questi straordinari organelli.
Come sono fatti?
Per capire cosa sono i mitocondri, devi conoscere la loro struttura. Questa insolita fonte di energia ha la forma di una palla, ma più spesso allungata. Le due membrane sono vicine:
- esterno (liscio);
- interno,che forma escrescenze a forma di foglia (crestae) e tubolare (tubuli).
Se non prendi in considerazione le dimensioni e la forma dei mitocondri, hanno la stessa struttura e funzione. Il condriosoma è delimitato da due membrane, di 6 nm di dimensione. La membrana esterna dei mitocondri ricorda un contenitore che li protegge dall'ialoplasma. La membrana interna è separata da quella esterna da una sezione larga 11–19 nm. Una caratteristica distintiva della membrana interna è la sua capacità di sporgere nei mitocondri, assumendo la forma di creste appiattite.
La cavità interna dei mitocondri è riempita con una matrice, che ha una struttura a grana fine, dove talvolta si trovano fili e granuli (15-20 nm). I fili della matrice creano molecole di DNA di organelli e piccoli granuli creano ribosomi mitocondriali.
La sintesi di ATP al primo stadio avviene nello ialoplasma. In questa fase, c'è un'ossidazione iniziale dei substrati o del glucosio ad acido piruvico. Queste procedure si svolgono senza ossigeno - ossidazione anaerobica. La fase successiva della produzione di energia è l'ossidazione aerobica e la scomposizione dell'ATP, questo processo avviene nei mitocondri delle cellule.
Cosa fanno i mitocondri?
Le funzioni principali di questo organello sono:
- produzione di energia per le cellule;
-
archiviazione di informazioni ereditarie sotto forma del proprio DNA.
avviene nei mitocondri
La presenza del proprio acido desossiribonucleico nei mitocondri conferma ancora una volta la teoria simbiotica della comparsa di questiorganelli. Inoltre, oltre al lavoro principale, sono coinvolti nella sintesi di ormoni e aminoacidi.
Patologia mitocondriale
Le mutazioni che si verificano nel genoma dei mitocondri portano a conseguenze deprimenti. Il vettore delle informazioni ereditarie umane è il DNA, che viene trasmesso ai discendenti dai genitori e il genoma mitocondriale viene trasmesso solo dalla madre. Questo fatto è spiegato molto semplicemente: i bambini ricevono il citoplasma con i condriosomi racchiusi in esso insieme a un uovo femminile, sono assenti negli spermatozoi. Le donne con questo disturbo possono trasmettere una malattia mitocondriale alla prole, ma un uomo malato non può.
In condizioni normali, i condriosomi hanno la stessa copia del DNA: l'omoplasmia. Le mutazioni possono verificarsi nel genoma mitocondriale, a causa della coesistenza di cellule sane e mutate, si verifica l'eteroplasmia.
Grazie alla medicina moderna, ad oggi sono state identificate più di 200 malattie, la cui causa era una mutazione del DNA mitocondriale. Non in tutti i casi, ma le malattie mitocondriali rispondono bene al mantenimento e al trattamento terapeutico.
Così abbiamo capito la domanda su cosa sono i mitocondri. Come tutti gli altri organelli, sono molto importanti per la cellula. Partecipano indirettamente a tutti i processi che richiedono energia.
