My samowystarczalni - mitochondria bez tajemnic

Mitochondrium to bardzo ważne organellum, z resztą jak wszystkie w komórce, ale gdyby robić top tych najistotniejszych, to ta grzebieniasta struktura, zajmowałyby drugie miejsce, zaraz za centrum dowodzącym - jądrem. Co z mitochondrium czyni tak wysoko postawione organellum komórkowe? Energia, jednym słowem, czysta napędzająca organizm energia. Można śmiało porównać je do małych elektrowni, które biorą udział w produkcji ATP w procesie fosforylacji – niezwykle cennego dla życia związku.

ATP, czyli adenozyno-5′-trifosforan jest zbudowany z zasady purynowej: adeniny, cukru (uściślając pentozy) o zacnej nazwie „ryboza” oraz trzech reszt kwasu fosforowego połączonych wiązaniami wysokoenergetycznymi – tak w skrócie prezentuje się budowa. Cząsteczka została odkryta przez Karla Lohmana w 1929 roku, a w 1948 Alexander Todd pierwszy raz ją zsyntetyzował. Natomiast Fritz Lipmann 1963 roku otrzymał nagrodę Nobla za odkrycie funkcji cząsteczki adenozynotrifosforanu. Teraz pytanie: na jakiej zasadzie działa ten nasz organiczny energetyk? Ano, pękanie tych wysokoenergetycznych wiązań (pomiędzy resztami P), czyli hydroliza ATP do ADP (difosforanu) z uwolnieniem reszty kwasu fosforowego (P), jest reakcją egzoergiczną (ATP + H2O → ADP + Pi).

Aby mitochondrium miało sposobność wytworzyć ten związek, musi posiadać odpowiedni do tego enzym, a mianowicie syntazę ATP zlokalizowaną w błonie tego organellum. Jest to złożony kompleks białkowy, składający się z dwóch domen, takich dwóch odrębnych hal produkcyjnych. Przez F0, motor elektryczny, czyli białko wewnątrzbłonowe, przepływa strumień protonów (H+) w specjalnie utworzonym kanale jonowym i dzięki temu podjednostka F0 może wykonać ruch rotacyjny, a ponieważ jest połączona z drugim białkiem, to ono również wykonuje obrót, coś jak elektrownia wodna. Tym drugim białkiem jest F1, to właściwa syntaza, składająca się z kilkunastu przeplatających się na zmianę polipeptydów alfa i beta.

Podobnie jak ogr, który ma warstwy jak cebula, w mitochondrium możemy wyróżnić zasadnicze strefy: błonę zewnętrzną, przestrzeń międzybłonową, błonę wewnętrzną, która wpukla się do wnętrza, tworząc charakterystyczne grzebienie oraz matriks. Na ogół w literaturze organella te widnieją, jako pojedyncze pałeczkowate struktury, ewentualnie fasolowate lub okrągłe, krótkie lub długie, nitkowate. Zgodnie z informacjami, jakie dane mi było mi uzyskać podczas zajęć z mikroskopii elektronowej, mitochondria nie są pojedynczymi strukturami, jak dotąd sądzono, a tworzą rozgałęzioną sieć od jądra po błonę komórkową i prawdopodobnie przechodzą z komórki do komórki. Sugeruje się, że ich rozmieszczenie związane jest z mikrotubulami (składnikami cytoszkieletu, zbudowane białka tubiliny), ponieważ nie są to organella statyczne, a zdolne do ruchu, dzięki obecności białek motorycznym.

Na terenie mitochondrium toczą batalie ważne szlaki enzymatyczne. Wśród nich wyróżnić możemy cykl Krebsa, inaczej cytrynowy lub kwasów trójkarboksylowych, działający w macierzy mitochondrialnej. Ma wszechstronne znaczenie, ponieważ uczestniczy zarówno w przemianach katabolicznych, jak i anabolicznych. Z uwagi na jego metabolity (powstałe w procesach katabolicznych), które są końcowymi produktami degradacji cukrów, tłuszczów i aminokwasów, mogą one pełnić rolę substratów w procesach anabolicznych, np. acetylokoenzym A (do syntezy kwasów tłuszczowych), szczawiooctan (prekursor glukozy), bursztynylokoenzym A (do syntezy hemu), 2-oksoglutaran, fumaran. W przeciwieństwie do komórek roślinnych, u zwierząt w czasie Cyklu Krebsa nie powstaje bezpośrednio ATP, a GTP (guanozynotrifosforan), który służy do syntezy tego związku.

Łańcuch oddechowy to kolejny ważny cykl rozgrywający się tym razem na grzebieniach mitochondrium. Podobnie jak glikoliza i cykl Krebsa, bierze udział w tzw. oddychaniu komórkowych. Opisując skrótowo łańcuch oddechowy, to transport protonów pochodzących z wodoru poprzez system przenośników (kompleksów) znajdujących się w wewnętrznej błonie mitochondrium. Te elektrony i protony zostały uwolnione z glukozy w poprzednich etapach, wszystko pięknie się tutaj przenika i uzupełnia, jak dopięty na ostatni guzik spektakl. I tutaj główną rolę odgrywa opisana wcześniej syntaza ATP, ponieważ protony zostały wypompowane z macierzy do przestrzeni międzybłonowej mitochondrium, ich ponowny napływ do wnętrza przez syntazę, powoduje jej ruch i powstawanie cząsteczek wysokoenergetycznych. Wydaje się to dziecinnie proste.

Każdy z nas trzyma w sobie małe elektrownie, które w pocie czoła produkują energię. Każdy z nas na swój sposób jest inżynierem, doglądającym i dostarczającym wraz z pokarmem surowców do wytworzenia cząstek do reakcji egzoergicznych. Nosimy w sobie kawał porządnej endosybiotycznej historii, bowiem zgodnie z jej treścią, mitochondria są bakteriami, które zostały wchłonięte do wnętrza, ale niestrawione przez komórkę i po czasie przekształciły się w znane nam dziś organella.

Średnia ocena: 3.7  Głosów: 9

Zaloguj się, aby ocenić opowiadanie

Komentarze

  • LeeaThorelli 2 tygodnie temu
    Tą jedynką połechtałeś sobie ego, użytkowniku? Rozumiem, coś ci się nie podoba, nie każdemu da się dogodzić, ale napisz komentarz - ja naprawdę z chęcią dowiem się, co jest nie tak. Czy merytoryczna i konstruktywna krytyka w zupełności cię przerasta?
  • bogumil1 2 tygodnie temu
    Pewnie jakiś głąb, tym się nie przejmuj, co do szkoły miał pod górkę:)) Ja pod swoimi tekstami historycznymi niekiedy mam po kilkanaście jedynek. Biorę się za czytanie.
  • Targówek 2 tygodnie temu
    bogumil1 U mnie nawet jest ich po 20.
  • LeeaThorelli 2 tygodnie temu
    bogumil1 nie rozumiem takiej ludzkiej złośliwości. :)
  • bogumil1 2 tygodnie temu
    Leo, do Twojej listy "czym jest życie" należałoby dodać jeszcze bezinteresowną ludzką złośliwość:) To oczywiście żart, nie wiem, który organ za nią odpowiada, pewnie jakaś komórka w mózgu. Jedynkami nie przejmuj się;))
  • bogumil1 2 tygodnie temu
    Tomku, nie raz widziałem;))
  • LeeaThorelli 2 tygodnie temu
    bogumil1 jakoś bardzo się nie przejmuję, tylko zastanawia mnie, co takim człowiekiem kieruje? Ewidentnie są dane po złości. Zawsze wychodzę z założenia, że takie zachowania są wynikiem problemów w życiu realnym - komleksów. Nie od dziś ludzie dowartościowują się, robiąc innym na złość. Tylko po co? Jakie trzeba mieć fatalne życie, aby rekompensować sobie niedogodności wstawieniem anonimowo jedynki?
  • bogumil1 2 tygodnie temu
    Lea, nie zastanawiaj się, bo i tak nie dojdziesz. Taki urok opowi;)))
  • Karawan 2 tygodnie temu
    Nie oceniam, bo za mało wiem o tym co byłeś uprzejmy napisać. Odniosę się do tekstu jak do próby przekazania pakietu wiedzy. Wg mnie niezbyt Autorowi się udało, a to dlatego, że za wiele chciał przekazać. Wszak czytelnikiem jest laik! Aby zaś laik pojął, powinien poznać język, definicje, a tego brak. Autor założył (błędnie), że czytający wie, a on, nieboraczek, nie ma pojęcia! Co to takiego organellum? Czy to instrument muzyczny, czy rodzaj komputera? Co to takiego zasada purynowa? To jakaś reguła zakonu puryna czy może rosyjskiego uczonego Purynowa? Przeczytałem całość do końca i wg mnie, gdybyś wywalił cały ten bełkot wtajemniczonych - byłoby to bardzo ciekawe i fajne opko o tym co się gdzieś w nas dzieje. Nie obrażaj się o sformułowanie "bełkot". Immanentną cechą każdego zawodu jest język specyficzny dla czynności, procedur etc., etc. Na pewno jednak można się bez niego obejść, by laikowi wyjaśnić czym właściwie jest syntaza. Pytanie czy jest to niezbędne? Chciałeś, jak sadzę, pokazać co dzieje się gdzieś w nas a powlokłeś mnie w kolczaste krzewy chemii. Pokazałeś mi jakąś grzebieniastą strukturę i uświadomiłeś, że coś gdzieś jakoś się dzieje... Chętnie bym to zobaczył usystematyzowane albo jako ciąg zdarzeń, albo jako wycieczkę po budowli typu browar; "tu stoi kadź i w niej jest fermentacja-zamiana jęczmiennych kiełków w wodny roztwór alkoholu". Nie potrzebny mi przecie przy piciu piwa czy zwiedzaniu browaru wzór C2H5OH !
    Naprawdę chętnie przeczytałbym ten artykuł, bo ciekawa to sprawa. Może więc Autor zprobuje pociąć utwór i napisać co w nasz siedzi tak bym pojął? Dziękuję za to co powyżej i chętnie wrócę po więcej o ile Autor zechce mniej hermetycznie a bardziej przystępnie. Dziękuję
  • Karawan 2 tygodnie temu
    zprobuje- spróbuje (oczywisty byk jak smok!!)
  • LeeaThorelli 2 tygodnie temu
    Karawan tekst jest wrzucany do internetu, nie jest to format papierowy, więc wychodzę z założenia, że niektóre rzeczy można po prostu wylogowywać, w końcu i tak, żeby to przeczytać, trzeba korzystać z internetu. Ja nie piszę tutaj podręcznika, aby wszystko tłumaczyć, bo nie na takiej zasadzie ma działać taki tekst, gdybym chciała tłumaczyć każdą pojedynczą rzecz, to musiałabym rozpisać się na kolejne dwie strony.
    No, ale przecież tu jest wytłumaczone, co to jest oganellum, to struktury będące składową częścią komórki, jak np. mitochondrium czy jądro - z tekstu można dowiedzieć się, że organella są ważne, bo pełnią specyficzne funkcje, tu na przykładzie mitochondrium.
    Co do zasad purynowych, musiałabym wejść w opis kwasów nukleinowych, a i tak znalazłyby się tam hasła, które ponownie trzeba byłoby wyjaśnić, więc to można sobie wygooglować, aby usystematyzować pewne tematy. Są też kwestie, które były poruszane na biologii w szkole i uważam, że nie wiedzieć, co to "organellum" jest mały foux pas. To co poruszam, to poziom podstawowy w liceum.
    Jeżeli chcesz poznać biologię musisz przede wszystkim posługiwać się schematami, nie da się prościej wytłumaczyć, to trzeba zobaczyć, dlatego warto sobie googlować, aby zobaczyć jak to wygląda.
  • Karawan 2 tygodnie temu
    LeeaThorelli Dawno temu wiodłem dyskusję z doktorem na temat popełnionego przez Niego artykułu. Podobnego do Twojego. Efekt był taki, że przepisałem mu jego artykuł na język polski i dostępny każdemu. Powtórzę raz jeszcze; za wiele chciałaś przekazać za skomplikowanym językiem oczekując od Czytelnika, że zechce szukać. Czytelnik, jak sama nazwa wskazuje, jest od czytania, a nie szukania, bo nazywałby się wtedy szukalnik. :) Nie zasłaniaj się poziomami i nie oczekuj wiedzy. Pisz tak, aby każdy mógł pojąć, co chcesz przekazać.
    Jaki był Twój cel? Pokazanie produkcji energii? To na tym się skoncentruj bez zbędnych wzorów i bocznych ścieżek.
    Taka była intencja tego com ośmielił się napisać. Nie wszystko co wiesz, wiedzą inni! Nie ma złych czy głupich uczniów! Są tylko źle przekazujący wiedzę nauczyciele. To żelazna zasada. Całki i różniczki można wytłumaczyć tak, że każdy zapamięta i zrozumie co to takiego, ale można "usadzić" żądnego wiedzy stwierdzeniem "bez algebry ani rusz!!". Artykuł Twój, moje refleksje. Co z nimi zrobisz - Twoja sprawa! Dziękuję.
  • LeeaThorelli 2 tygodnie temu
    Karawan nie zgodzę się z wieloma kwestiami:
    "Efekt był taki, że przepisałem mu jego artykuł na język polski i dostępny każdemu."
    Nauka nie powinna być upraszczana do granic możliwości, szczególnie jeżeli przekazujemy ją osobom dorosłym, inna sprawa wygląda u dzieci. Dlatego człowiek nazywa się rozumny, bo jest zdolny do poznawania i rozumienia.

    "Powtórzę raz jeszcze; za wiele chciałaś przekazać za skomplikowanym językiem oczekując od Czytelnika, że zechce szukać."
    Nie, przekazałam wszystko, co chciałam w tej części przekazać. Zarys czym jest mitochondrium i dlaczego jest uważane za bardzo ważne, to nie jest wykład ani prezentacja na temat funkcjonowania całego organellum, to nie jest seminarium. Tu są uproszczenia do granic możliwości. Przekazałam, zwięźle, budowę ATP, chcesz wiedzieć więcej - poszukaj, ten tekst nie materiałem edukacyjnym.

    "Nie zasłaniaj się poziomami i nie oczekuj wiedzy. Pisz tak, aby każdy mógł pojąć, co chcesz przekazać."
    Patrz punkt pierwszy. Kolejny raz powtórzę, to nie są wypociny nauczyciela, który chce przekazać wiedzę - nie myl jednego z drugim. Od tego są podręczniki, ewentualnie, naprawdę, ewentualnie wikipedia. Ja pokazałam tutaj, dlaczego mitochondrium, według mnie, jest na drugim miejscu w rankingu organelli.

    "Jaki był Twój cel? Pokazanie produkcji energii? To na tym się skoncentruj bez zbędnych wzorów i bocznych ścieżek."
    Cytując fragment z tekstu "Co z mitochondrium czyni tak wysoko postawione organellum komórkowe?" - dokładnie, to chciałam pokazać. Jest ważne, bo tworzy energię.

    "Są tylko źle przekazujący wiedzę nauczyciele. To żelazna zasada"
    Błędem jest traktowanie tego tekstu, jako materiału edukacyjnego. Powtarzam raz jeszcze, to nie materiał mający uczyć, a zainteresować. Na tym polega to wszystko, czytając artykuły popularnonaukowe nie dostajesz wszystkiego ta tacy, wielokrotnie trzeba zgłębiać wiedzę.
  • Karawan 2 tygodnie temu
    LeeaThorelli Widzę, że należysz do wiedzących lepiej na każdy temat. Dobrze chociaż, że kolejny artykuł znacznie odbiega przystępnością od powyższego. Jest więc nadzieja. Polecam gorąco artykuł i porównanie z Twoim na ten sam temat w Przekroju. Może to uświadomi, że upraszczanie, by czytający pojął, ma sens głębszy niż sądzisz, zakładając błędnie; "to są podstawy, każdy musi wiedzieć". Autor odpowiada za to co napisze i musi liczyć się z krytyką, a to co zrobi potem - to jego i tylko jego sprawa. Na koniec Twoje własne zdanie; "to nie materiał mający uczyć, a zainteresować" - o to też apelowałem - tak pisz by zainteresować. Za kolejny tekst dziękuję - o niebo lepiej zrealizowany :)
  • LeeaThorelli 2 tygodnie temu
    Karawan po prostu ręce mi opadają.
    "Widzę, że należysz do wiedzących lepiej na każdy temat."
    A po co ten personalny przytyk? Dałam jasno do zrozumienia, że nie są to teksty edukacyjne, sama biologia nauką łatwą nie jest. Czasem trzeba samemu coś poszukać, czy tylko dla mnie jest to jasne?
    Zrozum, że biologia nie jest na jednym poziomie i niektóre tematy będą cięższe w odbiorze inne mniej. wiadomo, że bardziej skomplikowane jest mitochondrium niż ogólnikowa opowiastka o niesporczaku, ale gdybym weszła w anabiozę, ponownie pojawiłyby się tematy i hasła, które czytelnikowi nie związanemu z biologią sprawią trudności, bo taka jest specyfika tekstów popularnonaukowych.
    " o to też apelowałem - tak pisz by zainteresować."
    Kogo zainteresuje, ten zgłębi wiedzę dalej.
  • Liv12365 2 tygodnie temu
    Przeczytam i odniosę się jutro :D biologia życiem ^^
    Teraz właśnie sprawdzam moją wątrobę i jej procesy detoksykacji :)) oraz układ wrotny wątroby
  • Liv12365 2 tygodnie temu
    Ten tekst jest poza skalą :))
  • LeeaThorelli 2 tygodnie temu
    Dziękuję za odwiedziny i komentarz. :)

Napisz komentarz

Zaloguj się, aby mieć możliwość komentowania