Митохондрии — энергетические станции клетки

Все живые клетки обладают способностью превращать энергию окружающей среды в общий интермедиат -АТФ

Клетка получает энергию за счет пищи, которую она усваивает из окружающей среди. Затем эта энергия должна быть превращена в форму, которую можно распределять по клетке. Общее решение этого вопроса (не только для митохондрий, но и для прокариотических клеток также превращающих энергию) состоит в запасании энергии в форме универсального вещества, которое можно использовать в любой момент и в любом месте клетки. Различные типы клеток отличаются деталями энергетической системы, однако общим свойством, характерным для всех клеток, является их способность превращать энергию окружающей среды в АТФ, который представляет собой общую молекулу, при необходимости обеспечивающую энергией отдельные химические реакции

АТФ образуется двумя путями: в цитозоле и в митохондриях. Первый путь реализуется в цитозоле эукариотических клеток и у бактерий. При этом в результате гликолиза происходит распад глюкозы с образованием пирувата и образуется ДВЕ молекулы АТФ.Эта реакция может происходить в анаэробных условиях ( в отсутствии кислорода)

Второй путь является основным источником создания энергетических запасов и осуществляется в митохондриях эукариотических клеток. Процесс, при котором в митохондриях образуется АТФ называется окислительным фосфорилированием и осуществляется с участием электрон-транспортной цепи. Пируват высвобождающийся при гликолизе поступает в матрикс (люмен) митохондрии, где он распадается и, реагируя с коэнзимом А, образует ацетил-КоА. После этого при участии цикла лимонной кислоты о освобождением атомов водорода, ацетильный остаток ацетил-КоА распадается, образуя двуокись углерода. Восстановление переносчика НАД+ и НАДН происходит при участии атомов водорода, а затем при окислении НАДН высвобождается протон и электрон. Из матрикса ионы водорода (протоны) переносятся через мембрану в межмембранное пространство, а электроны перемещаются вдоль мембраны с участием нескольких транспортных белков ( рис. 1.22) В результате по обе стороны мембраны создается градиент концентрации протонов. Под действием этого градиента протоны переносятся через мембрану в обратном направлении. Это осуществляется при участии большого белкового комплекса АТФ-синтазы, которая и образует АТФ из АДФ и неорганического фосфата. Процесс носит название хемиосмос.

МИТОХОНДРИИ часто называют энергетическими центрами (эукариотических) клеток, они снабжают клетку энергией, необходимой для осуществления метаболических процессов и структурных изменений. Точнее говоря, они превращают энергию, поступающую из внешней среды,в формы, которые могут быть использованы клеткой. Постоянство структуры и функций митохондрий,у всех клеток эукариот убеждает в том, что эндосимбиоз, в результате которого они возникли, должен был произойти на самом начальном этапе эволюции эукариот

Авторы:

Бенджамин Льюин -основал журнал Cell в 1974 г. и до 1999 г. был его главным редактором. Он также участвовал в зарождении журналов «Neuron», «Immunity», «Molecular Cell». Автор монографий: «Гены» и «Незаменимые гены»

Вишванат Л. Лингаппа — старший научный сотрудник Лаборатории биоинформатики СМРС Исследовательского института. Главный научный сотрудник Корпораци Просетта и почетный профессор физиологии. Область научных интересов — биогенез белка. Практикующий врач в госпитале Сан-Франциско, соавтор учебников по физиологии и патфизиологии

Источник: m.vk.com

Комментарии: