Что такое митохондрии? Пристальный взгляд на энергостанцию клетки
Со школьной фразой «митохондрия — энергетическая станция клетки» знаком каждый. Но как на самом деле работает эта маленькая органелла, почему у неё собственная ДНК и почему так много говорят о её мембранах?
Краткое определение
Митохондрии — органеллы, присутствующие почти в каждой нашей клетке и превращающие энергию пищи в форму, которую клетка может использовать, — молекулу АТФ. В одной клетке печени может быть больше тысячи митохондрий; ткани с высоким энергопотреблением, такие как мышечные и нервные клетки, особенно богаты ими.
По размеру они близки к бактерии, и это сходство не случайно: согласно общепринятой теории эндосимбиоза, митохондрии — потомки бактерий, поселившихся внутри клетки-хозяина около 1,5 миллиарда лет назад и начавших жить с ней в партнёрстве. След этого прошлого — собственная маленькая ДНК, которую они до сих пор несут.
Как производится энергия?
Суть — линия переноса электронов: молекулы из пищи расщепляются, их электроны проходят через белковые комплексы внутренней мембраны митохондрии, и этот поток создаёт разницу протонов между двумя сторонами мембраны. Белок АТФ-синтаза — словно молекулярная турбина — использует эту разницу для производства АТФ. Процесс называется окислительным фосфорилированием, и именно здесь в основном используется кислород, которым мы дышим.
Цифры впечатляют: за день взрослый человек производит и расходует примерно столько АТФ, сколько весит сам. Почти вся эта непрерывная производственная линия крутится в митохондриях.
Две мембраны, одна органелла
Структурная особенность, делающая митохондрию особенной, — двойная мембрана. Внешняя мембрана окружает органеллу; внутренняя, где идёт основная работа, складывается в «кристы», увеличивая свою поверхность. Все белковые комплексы линии переноса электронов встроены в эту внутреннюю мембрану — производство энергии в буквальном смысле происходит на мембране.
Эти мембраны, как и все клеточные, построены из фосфолипидов; внутренняя мембрана к тому же содержит кардиолипин — фосфолипид, почти уникальный для митохондрий. Эта точка пересечения науки о мембранах и энергетического обмена — интенсивно исследуемая область клеточной биологии.
Больше, чем энергия
Современная клеточная биология видит в митохондрии не только станцию: органелла участвует и в хранении кальция, синтезе некоторых строительных блоков и внутриклеточной сигнализации. К тому же митохондрии — не застывшие структуры: по мере необходимости они делятся, сливаются и перемещаются внутри клетки.
Это и единственная органелла, доставшаяся нам в наследство от матери: митохондриальная ДНК передаётся только от матери к ребёнку. Это свойство сделало митохондрию уникальным инструментом популяционной генетики и исследований родословных.
Коротко
- Митохондрии превращают энергию пищи в АТФ.
- Производство энергии происходит на внутренней мембране, построенной из фосфолипидов.
- Внутренняя мембрана содержит кардиолипин — фосфолипид, свойственный митохондриям.
- Митохондриальная ДНК передаётся только от матери.
BodyBio PC — добавка, предлагаемая как комплекс фосфолипидов. Чтобы изучить продукт и его состав:
Посмотреть BodyBio PCМатериалы
- Alberts B. ve ark. Molecular Biology of the Cell — mitokondri ve enerji dönüşümü bölümleri.
- Friedman JR, Nunnari J. “Mitochondrial form and function.” Nature, 2014. pubmed.ncbi.nlm.nih.gov
- Paradies G ve ark. “Role of cardiolipin in mitochondrial function and dynamics in health and disease.” Cells, 2019. ncbi.nlm.nih.gov
Этот материал носит исключительно информационный характер и не заменяет медицинскую консультацию. По вопросам приёма добавок и вашего здоровья обращайтесь к специалисту.
