Митохондрияның құрылымы мен жасушалық тыныс алу үдерістері. Биология, 10 сынып, дидактикалық материал.

МИТОХОНДРИЯЛАР

Митохоңдриялар АТФ-ті синтездеуші органелла. Негізгі функциясы органикалық қосылыстарды то-тықтырып, олардың ыдырауының нәтижесінде бөлінген энергияны пайдалануға байланысты. Осы қызметін еске алып Клод митохондрияларды жасушаның “қуат станциясы” деп атаған. Жасушаның тыныс алу органелласы деп атауға болады.

Митохондриялар бактериялар мен көк-жасыл балдырлардан басқа жасушалардың бәрінде де, атап айтқанда жануарлардың, жоғары сатыдағы өсімдіктерде, балдырларда және қарапайым жәндіктердің жасушаларында болады.

Гректің “митос”— жіп, “хондрион”— гранула деген сөздерінен қүралған. Митохондрия термині 1897 жылы Бенда үсынған, көп атаудың бірі болып қала берді (хондриоконттар, хондриопластлар, хондросомалар, хондриосфералар т. б.).

Тірі жасушаларды зерттегенде митохондриялар қозғалысының, формасы мен үлкендігінің өзгеретінін байқауға болады.

Митохондриялардың формасы айнымалы келеді, бірақ та көбінесе жіп немесе гранула тәрізді болады. Басқа формалары да кездеседі: жүмыр, сопақша, таяқ, сақина, жүлдыз, спираль тәрізді формалары. Митохондриялардың формалары әр түрлі организмінің жасушалары мен үлпаларында ғана түрліше болып коймай, бір жасушаның өзіңде, оның тіршілігінің сан алуан кезеңінің өзінде де әр түрлі болады. Түрлі әрекеттердің әсерінен митохондриялардың формасы өзгереді. Митохондриялардың үлкендігі де бірдей болмайды. Клеткалардың әр типіндегі митохоңдриялардың үлкендігі мен саны сол жасушаның энергияны қажет етуіне тәуелді. Соның өзінде де жасушалардың көпшілігінде олардың жуаңдығы біршама түрақты болады (0,5 мкм), ал үзындығы айнымалы келеді, жіп тәрізділерінің үзындығы 7-10 мкм-ға дейін жетеді.

Жасушадағы митохондриялардың орналасуы әр түрлі болуы мүмкін. Көбінесе цитоплазмада бір қалыпты шашыраңқы орналасады. Әдетте АТФ көп жүмсалатын учаскелерінде жиналады.

Митохоңцриялардың цитоплазмада орналасуын оның энергия көзі ретінде атқаратын қызметімен байланыстырып карастыру керек. Кейбір жасушаларда олар цитоплазманың түрлі учаскелері кажетіне АТФ-ті жеткізіп отырғандай болып цитоплазмада еркін орналасады. Жасушалардың екінші түрінде митохондриялардың клеткадағы орны түрақты болады. Жасушадағы митохоңцриялардың санын дәл анықтау қиын, алайда клетканың типі мен функциялық күйіне тәуелді. Сүтқоректілердің бауыр жасушаларында 1000-дай. Ірі митохондрияларды кәдімгі микроскоппен көруге болады. Бірақ оның ішкі қүрылысы тек электрондық микроскоп арқылы көрінеді. Эукариоттардың митохондриялары бір жоспармен қүралған. Митохондрия екі мембранадан түрады: сыртқы мембранасы тегіс, қалыңдығы 7 нм, митохондрияны сыртынан қаптап түрады және цитоплазманың басқа мембраналарымен жалғаспайды. Ішкі мембрананың қалыңдығы 7 нм, митохондрияның ішкі қүрамын немесе матриксті қоршап түрады. Ішкі мембрана жасушаның қуаттық қоңдырмасының шын мағынасындағы жүрегі, оның энергия генераторы. Ішкі мембранада тыныс тізбегі және онымен байланысты фосфорлау жүйесі болады. Мембраналар арасында ені 6-8 нм мембраналар аралық кеңістік болады. Ішкі мембранадан тарақтың тісі тәрізді өсіңділер тарайды. Оларды кристалар деп атайды. Кристалардың ара қашықтықтары 10-20 нм. Митохондриялар кепшілігінің кристалары көлденең орналасады. Сүтқоректілердің орталық жүйке жүйесіннің нейрондарында кристалар үзындығына параллель жатады. Кейде бір мито-хондрияның өзінде кристалар түрліше орналасуы мүмкін. Кристалардың формасы да түрліше болады. Кристалардың бір формасы екінші бір түрлі формасына ауысуы мүмкін, кейде мүлде жойылып та кетеді. Кристалар митохондриялық мембраналар ауданын арттырады.

Кристалардың саны мен жетілу дәрежесі үлпаның функциялық активтігіне тәуелді. Өсімдік клеткаларының митохондриялардың кристалары аз болады, ал өсімдіктердің секрет бөлінуші клеткаларында кристалардың саны жанурлардың осы сияқты клеткаларының митохондрияларын-дағы кристалар санынан кем болмайды. Митохондриялар-дағы кристалардың саны клетканың энергия кажетінің керінісі. Энергияны көп керек ететін клеткаларда (мыса-лы, бүлшық ет жасушаларында) митохондриялардың кристаларының саны, энергияны аз қажет ететін жасушаларғакарағанда көп болады. Митохондриялардың өз қуысында митохондрия матриксі деп аталатын сүйық зат болады. Кейде матриксте электронды өткізбейтін шар немесе жүмыртқа тәрізді гранулалар болады. Бүл гранулаларда Са, Мg сияқты катиондар болады. Бүлардың болуы мито-хондриялардың катиондарды жинай алатындығының куәсі. Осы катиондардың кейбіреуі митохондриялық ферметтер қызметі үшін қажет.

Митохондриялық матрикстің қүрамында ерігіш нәруыздар Кребс циклы қатысатын ферменттердің көпшілігі болады. Сонымен бірге түрлі нуклеотидтер нуклеотидтік коферменттер және бей-органикалық иондар (К+, НРО~, М£2+, СГ, 802)”) болады. Сыртқы мембрананың эндоплазмалық ретикулумға үқсастығы бар. Екеуін біріктіретін белгілерінің бірі ерекше пигмент цитохром болады.