Adaugat la data: 2010-08-11
de catre: danutza
Numar pagini: 2
Tip document: .doc
Nivel: Liceu
Dimensiune: 200.5 KB
Downloads: 1
Credite: 0

Din referat: Mitocondria

MITOCONDRIA – Uzina

Energetica a Materiei Vii

Mitocondria este o structura celulara situata în citoplasma celulelor eucariote (celule cu un nucleu).    

Mitocondria este responsabila cu transformarea nutrimentelor în energie ce permite moleculelor de Adenozin Trifosfat (ATP) sa umple activitatile celulei.

Aceasta functie cunoscuta si ca respiratia aeroba, este motivul pentru care mitocondria este numita uzina energetica a celulei.

Mitocondria este un organit celular neobisniut care contine acid dexosiribonucleic (ADN), gasit în general la nucleul celulei, si ribozomi. Aceasta mai produce si proteine care abunda în citoplasma.

În mitocondrie, ADN –ul dirijeaza ribozomii în asa fel, pentru ca acestia sa produca proteine, care în mare majoritate functioneaza ca enzime, sau catalizatori biologici, în productia de Adenozin Trifosfat (ATP).

Numarul mitocondriilor într-o celula difera în funtie de rolul celulei (functia acesteia). Celulele cu particularitati în solicitarea de energie, de catre organism, cum ar fi celulele muschilor, au mai multe mitocondrii ca oricare alta celula.

Structura Mitocondriei

Un mitocondrion (‘scheletul’ mitocondriei) este de obicei lung si subtire, dar poate fi vazut la microscopul electronic, sub forma de fasole sau ovala.

Marimea acesteia este între 0,5- 1 microni. Scheletul mitocondriei are o membrana dubla care formeaza un sac în interiorul altui sac.

Membrana fina din exterior stocheaza numeroase proteine transportabile, care expediaza materialele în interiorul si în afara mitocondrionului.

Regiunea dintre membranele externe si interne, care este umpluta cu lichid, este cunoscuta sub numele de compartimentul extern.

Membrana interna  are numeroase indoituri (cute) care se numesc cristae. Acestea sunt partile sintezei ATP- ului, si structura lor pliata creste aria unde sinteza ATP- ului are loc.

Proteinele transportabile, moleculele numite lanturi de electroni, si enzimele care sintetizeaza ATP- ul se afla de-a lungul moleculelor care se afla în cristae.

Acestea (cristae) închid o regiune umpluta cu lichid cunoscuta sub numele Matricea, care contine un numar mare de enzime care sunt folosite în procesul de respiratie aeroba.

Functia Mitocondriei

Functia de baza a mitocondriei este sa creeze energie pentru activitatea celulara pe lânga procesul de respiratie aeroba. În acest proces, glucoza este sfarâmata de catre celulele din citoplasma pentru a forma un acid piruvic, care este transportat în mitocondrion.

Într-o serie de reactii, în care o parte este numita ciclul acidului citric sau ciclul Krebs, acidul piruvic  reactioneaza cu apa pentru a produce dioxid de carbon (CO2) si zece atomi de hidrogen.

Acesti atomi de hidrogen sunt transportati pe o cariera transportoare speciala de molecule, numite coenzimi, spre cristae, unde acestea sunt donate lantului de transport al electronilor.

Acest lant de electroni separa electronul si protonul în fiecare din cei zece atomi de hidrogen. Cei zece electroni separati sunt trimisi prin lantul transportor si unii, eventual, se combina cu oxigenul (O2) si cu protonii pentru a forma apa (H2O).

Energia este eliberata în timp ce electronii curg din coenzimi de-a lungul lantului transportor de elctroni catre atomii de oxigen, si aceasta energie este blocata de catre componentele lantului transportor.

În timp ce electronii curg de la un component la altul , componentele pompeaza protoni în mod aleatoriu de la matrice la compartimentul extern.

Protonii nu se pot întoarce la matrice cu exceptia unuia cere este punte de legatura prin enzimea ATP, care este localizata în membrana interioara.

Respiratia aeroba este un proces care continua, astfel ca mitocondria poate produce sute si mii de molecule de ATP la fiecare minut în fiecare celula tipica.

ATP- ul este transportat în citoplasma celulei, unde este folosit în fiecare reactie la care participa. În timp ce  ATP- ul este folosit, acesta este transformat în ADP, care este returnat de catre celula în mitocondrion si este folosit pentru a produce mai mult ATP.

Originea Mitocondriei  

Mitocondria are trasaturi semnificative care seamana cu cele ale procariotelor, celule primitive carora le lipseste nucleul. ADN- ul mitocondrial este circular, ca ADN- ul procariotelor, si ribozomii mitocondriali care sunt similari ribozomilor procariotelor.

Mitocondria se divide independent de celula prin intermediul fisiunii binare, metoda a diviziunii celulei tipica procariotelor.

Procariotele ca trasaturile mitocondriei conduc multi savanti sa sustina ipoteza endosimbiozei.

Ipoteza afirma ca acum milioane de ani în urma, procariotele traiau libere fiind capabile de respiratie aeroba erau înghitite de altele(mai mari) dar nu si digerate, acest lucru nefiind posibil din cauza ca acestea erau rezistente enzimelor.

Cele doua celule au developat o relatie simbiotica  sau cooperativa în care nutrimentele erau înghitite pentru a sustine respiratia aeroba, care furniza celulei gazda surplusuri de ATP.

Celulele înghitite au evoluat în mitocondria de astazi, care retin ADN si ribozomi caracteristic stramosilor lor procariotici.

Cercetari Recente Asupra Mitocondriei

ADN- ul în mitocondrie este folosit pentru a da de urma unor boli genetice , si pentru a da de urma organismelor antice care contin celule eucariote.

La multe specii de animale, mitocondria tinde sa urmeze o mostenire parinteasca. Când o celula se divide, mitocondria se replicheaza independent de nucleu.

Cele doua celule fiice formate dupa diviziunea celulei, fiecare primind jumatate de mitocondrie cât timp citoplasma se divide. Când un ou este fertilizat de o sperma, sperma mitocondriei este lasata în afara oului.

Zigotul fertilizat mosteneste doar mitocondria materna. Aceasta mostenire materna creeaza un arbore genealogic care nu este afectat de catre tipica amestecare a genelor care are loc între partea materna si cea paterna.

Cât timp ADN- ul din mitocondrie directioneaza sinteza enzimelor pentru respiratia aeroba, aceasta deasemenea codifica pentru proteine, lucru important în sistemul nervos, si cel circulator si pentru alte functii ale corpului.

Un numar de boli genetice, incluzând diabetul, boala inimii, sindromul Alzheimer, Parkinson- ul, si Neuropatia Ereditara Optica a lui Leber, o conditie a insuficientei optice (individul nu mai vede) partiala sau totala, sunt asociate cu mutatii în ADN- ul mitocondrial.

O specialitate medicala relativ noua este Medicina Mitocondriala, care cauta sa înteleaga rolul mutatiilor ADN- ului mitocondrial în bolile genetice.

O recenta comparatie a mostrelor de ADN uman si mitocondrial sugereaza ca oamenii au derivat dintr-o femeie care a trait în Africa acum circa 140000 sau 290000 de ani în urma.

Mostre genetice luate din etniile africane, asiatice, australiene, europene si   din cele din Noua Guinee releva un numar specific de tipuri de ADN mitocondrial.

Comparatia dintre aceste tipuri de ADN au dus savantii sa construiasca un arbore genealogic care arata când fiecare grup a evoluat probabil din cel precedent.

În acest arbore, ADN- ul mitocondrial african ocupa cele mai întinse si vechi ramuri, dând viata celorlalte grupuri etnice.

Probabil ca în acea vreme existau multe alte femei a asa numitei Eve mitocondriale, dar liniile lor maternale mostenite au murit.

Acest lucru se întâmpla atunci când o generatie dintr-o famile nu poate avea o fiica.

Un alt folos al ADN- ului mitocondrial este în stiinta legala (judiciara).

Cu ajutorul acestuia (ADN mitocondrial) s-au identificat structura scheletilor familiei Tarului Nicolae al II- lea.

ADN- ul mitocondrial al unei rude materne a tarului (înca în viata) se potrivea exact cu ramasitele sotiei tarului, Alexandra, si celor trei copii.    

Dar din cauza ca ADN- ul mitocondrial a fost mostenit doar pe linie materna, ADN- ul mitocondrial al tarului nu s-a potrivit cu al copiilor si sotiei tarului.