Методическое пособие для самостоятельной работы студентов на уроках по предмету Биология



страница52/204
Дата24.10.2018
Размер5.43 Mb.
ТипМетодическое пособие
1   ...   48   49   50   51   52   53   54   55   ...   204

МИТОХОНДРИИ


1. СТРОЕНИЕ И ЛОКАЛИЗАЦИЯ

Митохондрии – это обязательный органоид каждой клетки всех многоклеточных и одноклеточных организмов. В разных клетках размеры и форма митохондрий чрезвычайно сильно варьируются. По форме митохондрии могут быть округлыми, овальными, палочковидными, нитевидными или сильно разветвленными тельцами, которые обычно хорошо видны в световой микроскоп.

Форма митохондрий может варьироваться не только в клетках разных организмов, разных органов и тканей одного и того же организма, но и в одной и той же клетке в разные моменты ее жизнедеятельности. Митохондрии меняют свою форму, и при разнообразных воздействиях на клетку, например при изменении РН-среды, осмотического давления, температуры, одна форма митохондрий может переходить в другую.

Размеры митохондрий в большинстве исследованных клеток тоже варьируются, как и их форма. Так, митохондрии округлой формы имеют диаметр от 0,2 до 1 мк. Длина палочковидных митохондрий может быть до 7 мк, а нитевидных – до 15-20 мк. Количество митохондрий также неодинаково в разных типах клеток и колеблется от нескольких, например, от 5-7 – в зрелых спермиях некоторых насекомых, до 2500 – в печеночных клетках крысы.

Число митохондрий находится в соответствии с функциональной активностью клетки. Установлено, например, что в клетках грудной мышцы хорошо летающих птиц митохондрий значительно больше, чем в клетках этой же мышцы у птиц нелетающих.

Количество митохондрий в одной клетке меняется и в процессе онтогенеза: в молодых эмбриональных клетках они более многочисленны, чем в клетках стареющих. Варьируется и расположение митохондрий в разных клетках. Во многих клетках митохондрии распределены довольно равномерно по всей цитоплазме, что свойственно нервным клеткам, некоторым эпителиальным клеткам, многим простейшим и т. д. Однако в ряде клеток митохондрии локализуются в каком-либо определенном участке, обычно связанном с наиболее активной деятельностью. Часто митохондрии окружают ядро.

Исследования с помощью светового, а также электронного микроскопов показали наличие структурной связи между ядром и митохондриями, которая способствует обмену между ними какими-то веществами. Так был обнаружен контакт между ядром и митохондриями в некоторых клетках животных и растений, приступающих к делению. На электронно-микроскопических фотографиях таких клеток найдены структуры в виде трубочек, соединяющие митохондрии с ядерной оболочкой. Обнаружен и тесный контакт митохондрий с эндоплазматической сетью, что находится в непосредственной связи с их функциями.

Тонкое строение митохондрий выявлено только благодаря мощи электронного микроскопа. Митохондрия ограничена внешней мембраной, которая имеет такое же строение, как и наружная цитоплазматическая мембрана клетки. Под наружной мембраной располагается внутренняя мембрана, также имеющая типичное трехслойное строение. Между внешней и внутренней мембранами находится узкое щелевидное пространство. Внешняя и внутренняя мембраны составляют оболочку митохондрии. От внутренней мембраны отходят выросты, направленные во внутреннее пространство митохондрии, – гребни, или кристы.

Кристы располагаются параллельно друг другу и ориентированы в поперечном направлении по отношению к продольной оси митохондрии. Со всех сторон кристы ограничены внутренней митохондриальной мембраной с типичным трехслойным строением, а в их середине находится гомогенное вещество. Иногда же внутри кристы имеется центральная пластинка. Внутреннее пространство митохондрии, в котором располагаются кристы, также заполнено гомогенным веществом, носящим название «матрикса». Вещество матрикса более плотной консистенции, чем окружающая митохондрию цитоплазма. В последнее время в матриксе митохондрий были обнаружены рибосомы.

2. ФУНКЦИИ

Функции митохондрий детально изучены лишь в последнее время – благодаря применению биохимических и других методов, которые позволили установить наличие в них уже упомянутых выше ферментных систем, связанных с производством энергии и с процессами клеточного дыхания. Митохондрии часто называют основной «энергетической станцией» клетки благодаря тому, что они содержат ферменты, окисляющие углеводы, некоторые аминокислоты, а также жирные кислоты. В результате этих реакций освобождается энергия, непосредственно клеткой не используемая, но накапливаемая в АТФ, которая синтезируется в митохондриях.

Реакции освобождения энергии связаны с элементарными частицами, расположенными на поверхности наружной и внутренней мембран митохондрий. Эти частицы выполняют, по-видимому, различные функции:

1) осуществляют окислительные реакции, в результате которых освобождаются электроны;

2) переносят электроны вдоль цепи соединений, участвующих в синтезе АТФ;

3) катализируют реакции синтеза, получающие энергию от АТФ.

Элементарные частицы имеют очень упорядоченное расположение на мембранах митохондрий, соответствующее последовательности вcex перечисленных реакций, в которых они принимают участие. Следовательно, митохондрия – это органоид клетки, в котором вырабатывается основная масса ее энергии, сконцентрированная в АТФ и используемая затем в разнообразных процессах синтеза и во всех видах клеточной деятельности (движение, дыхание, рост, продукция секретов и т. д.).

В последние годы были получены убедительные данные о том, что в митохондриях происходит синтез белка, осуществляемый в рибосомах, располагающихся в матриксе митохондрий. Есть также указания на синтез жирных кислот и некоторых других веществ в митохондриях. Из этого следует, что митохондрии представляют собой не только энергетические центры, но и важное место биосинтетических процессов в клетке – наряду с ядром и рибосомами цитоплазмы.

Митохондрии принадлежат к числу органоидов, подверженных значительным изменениям при разнообразных воздействиях на клетку, при изменении ее физиологического состояния. Одной из обычных реакций митохондрий на действие наркотиков, высокой температуры, ядов и других факторов можно считать их набухание. При набухании увеличивается объем митохондрии, разжижается матрикс, уменьшается количество крист, формируются складки на их наружной мембране. Набухание митохондрий ведет к изменению активности дыхания, что еще раз подтверждает их важнейшую роль в процессах дыхания клеток. Набухание митохондрий – процесс обратимый.

3. ВОЗНИКНОВЕНИЕ МИТОХОНДРИЙ

Вопрос о возникновении митохондрий в клетке до сих пор еще не решен окончательно. Одним из возможных путей образования новых митохондрий в клетке можно считать их деление. Многие исследователи, изучавшие митохондрии, наблюдали формирование выпячиваний наружной мембраны, которые увеличивались в размерах, а затем постепенно отшнуровывались от материнской митохондрии.

Считается, что митохондрии, обладая способностью к делению, представляют самовоспроизводящиеся органоиды и не могут возникать заново. Однако формирование митохондрий заново наблюдалось в клетках эпителия почки мыши после того, как все имевшиеся в них митохондрии были разрушены. Подобное образование митохондрий заново наблюдалось при развитии фрагментов яиц морского ежа, из которых все митохондрии были предварительно удалены путем центрифугирования. Пути образования новых митохондрий в клетке сейчас интенсивно исследуются.


Каталог: uploads -> doc
doc -> История урологии среднего урала
doc -> Общероссийское движение «трезвая россия» международная славянская академия союз борьбы за народную трезвость
doc -> Наркотики и здоровье
doc -> Проектная работа по физике «Магнитные бури: мифы и реальность»
doc -> Наука об отрезвлении общества
doc -> Тесты по теме «Класс Птицы»
doc -> Перечень лекарственных препаратов, отпускаемых населению в соответствии с перечнем групп населения и категорий заболеваний, при амбулаторном лечении которых лекарственные препараты и изделия медицинского назначения отпускаются по рецептам врачей


Поделитесь с Вашими друзьями:
1   ...   48   49   50   51   52   53   54   55   ...   204


База данных защищена авторским правом ©zodorov.ru 2017
обратиться к администрации

    Главная страница