В эукариотических клетках аппаратом аэробного обмена стали митохондрии

Клеточное дыхание. Митохондрии и синтез АТФ.

Процессу сбраживания в анаэробных условиях подвергаются большинство природных органических соединений.

1. Аэробный обмен Появление в атмосфере Земли кислорода позволило использовать молекулярный кислород в качестве сильного окислителя.

Как мы видели, анаэробное расщепление глюкозы, в целом энергетически невыгодно. В связи с этим многие прокариоты и большинство эукариот приспособились использоватьпоявившейся в атмосфере Земли кислород для более полного расщепления (окисления) органических веществ.

Митохондрии окружены двойной мембраной. Наружная мембрана гладкая, внутренняя образует систему впячиваний – крист. Кристы могут иметь разную форму (пластинчатую, трубчатую) и положение (поперечное, продольное). Между мембранами находится межмембранное пространство шириной около 10-20 нм, которое имеет очень важное значение в работе митохондрий.

Наружная и внутренняя мембраны митохондрий довольно сильно различаются по своему составу и свойствам. Так, наружная мембрана обладает большой проницаемостью для крупных молекул (например; белков, молекул АДФ и АТФ), тогда как внутренняя мембрана довольно избирательна в транспорте молекул. Она пропускает только мелкие молекулы и ионы, а для транспорта крупных молекул имеет систему специальных переносчиков.

Основная задача внешней мембраны – избирательно отделить митохондрию от цитоплазмы, а задача внутренней мембраны – обеспечить работу дыхательной цепи для синтеза АТФ.

Центральную часть митохондрии занимает митохондриальный матрикс, в котором располагается генетический аппарат митохондрии в виде нескольких кольцевых молекул ДНК; рибосомы (похожие на рибосомы прокариот); ферменты цикла лимонной кислоты (цикла Кребса); ферменты для собственного митохондриального белкового синтеза и синтеза РНК и ДНК; гранулы гликогена или крахмала; различные включения.

Как видно митохондрии обладают собственным геномом и аппаратом белкового синтеза, но эта автономия неполная. Гены, расположенные в молекуле митохондриальной ДНК обеспечивают примерно 30% белков, входящих в ее состав. Большая часть структурных и регуляторных белков, ферментов дыхательной цепи, белков рибосом кодируются в ядерном геноме и синтезируются в цитоплазме, транспортируясь затем в митохондрию.

Тем не менее, обладание собственным геномом обеспечивает митохондриям уникальное свойство – способность к делению. Перед циклом деления происходит репликация (удвоение) молекулы (молекул) ДНК, а затем происходит деление митохондрии пополам или отделение фрагмента митохондрии, содержащего комплект молекул ДНК.

Дата добавления: 2015-07-13