35918

Строение и метаболизм клеток животных. Строение и функции митохондрий. Клеточное дыхание

Контрольная

Биология и генетика

Ещё особенность внй мембраны очень высе содержание белков до 70 по весу предсх транспми белками ферментами дых цепи а также крупными АТФсинтетазными комплексами. Внуя мембрана в отличие от внешней не имеет спецх отверстий для транспорта мелких молекул и ионов; на ней на стороне обращенной к матриксу распся особые молекулы АТФсинтазы состоящие из головки ножки и основания. При прохождении через них протонов происходит синтез АТФ. Синтез АТФ унивей формы химй энергии в любой живой клетке.

Русский

2013-09-20

68 KB

4 чел.

Строение и метаболизм клеток животных. Строение и функции митохондрий. Клеточное дыхание.

Строение смотреть билет 3 в.1.

Гетеротрофный тип питания. Ассимиляция(анаболизм) + диссимиляция (катаболизм) = метаболизм- геретрофный. Движ-е в-в и Е под ферментным контролем. Клетки жив-е:

- молодые (Ас >Дис)

-Взрослые (Ас=Дис)

-Старые

У жив-х Дис > Ас., у раст Ас < Дис.

Митохондрии ( толщина – 0,2-0,5 мкм, длина до 7 мкм). Форма митохондрий может быть овальной, округлой, вытянутой и даже разветвленной, но преобладает овально-вытянутая. Во многих клетках митохондрии соединены друг с другом, образуя один или несколько больших комплексов — митохондрионы. Кол-во в кл от 50-1500.

Наружная мембрана М имеет толщину около 7 нм, не обр-т впячиваний и складок, и замкнута сама на себя. На нар-ю мембрану прих-ся около 7 % от площади. Осн-я функция — отгр-е М от цитоплазмы. Нар-я мембрана М сос-т из билипидного слоя и прон-х его белков; соотношение липидов и белков по массе — примерно 1:1. Особую роль игр-т порин — каналообразующий белок. Наря мембрана М может взаим-ть с мембраной эндоп-го ретикулума; это играет важную роль в трансп-ке липидов и ионов кальция.

Межмембранное пространство пред-т собой пространство между наружной и внутренней мембранами митохондрии. Его толщина — 10-20 нм. Так как нар-я мембрана проницаема для небольших молекул и ионов, их концентрация в периплазматическом пространстве мало отличается от таковой в цитоплазме. Одним из белков, содержащихся в периплазматическом пространстве, является цитохром c — один из компонентов дыхательной цепи митохондрий.

Внутренняя мембрана обр-ет мног-е гребневидные складки — кристы, существенно увел-е площадь ее пов-сти .Хар-й чертой состава вн-й мембраны М явл-я прис-е в ней кардиолопина — особого фосфолипида, сод-го сразу 4 жирные кислоты и дел-го мембрану непр-й для протонов. Ещё особенность вн-й мембраны — очень выс-е содержание белков (до 70 % по весу), предс-х трансп-ми белками, ферментами дых цепи, а также крупными АТФ-синтетазными комплексами. Вну-я мембрана в отличие от внешней не имеет спец-х отверстий для транспорта мелких молекул и ионов; на ней, на стороне, обращенной к матриксу, расп-ся особые молекулы АТФ-синтазы, состоящие из головки, ножки и основания. При прохождении через них протонов происходит синтез АТФ. В основании частиц, заполняя собой всю толщу мембраны, расп-ся компоненты дых цепи.

Матрикс — ограниченное внут-й мембраной пространство. В матриксе М нах-ся ферментные системы окисления пирувата жирных кислот, а также ферменты цикла трикарбоновых кислот (цикла Кребса). Кроме того, здесь же нах-ся митохондриальная ДНК, РНК и собственный белоксинтезирующий аппарат митохондрии.

Нах-ся в матриксе митохондриальная ДНК пред-ет собой замкнутую кольцевую двуспиральную молекулу, в клетках человека имеющую размер 16569 нуклеотидных пар, что приблизительно в 105 раз меньше ДНК, локализованной в ядре. В целом митохондриальная ДНК кодирует 2 рРНК, 22 тРНК и 13 субъединиц ферментов дых-й цепи, что сост-т не более половины обнаруж-х в ней белков.

На этом фоне геном митохондрий растений значительно больше и может достигать 370000 нуклеотидных пар, что примерно в 20 раз больше описанного выше генома митохондрий человека.

Функции М:

1. Синтез АТФ — униве-й формы хим-й энергии в любой живой клетке. Как и у прокариот, данная молекула может обр-я двумя путями: в результате субстратного фосфорилирования в жидкой фазе (например, при гликолизе) или в процессе мембранного фосфорилирования, связанного с исп-ем энергии трансмембранного электрохимического градиента протонов (ионов водорода).

2. ДНК М насл-ся почти исключительно по материнской линии. Каждая М имеет несколько участков нуклеотидов в ДНК, идентичных во всех митохондриях (то есть в клетке много копий митохондриальных ДНК), что очень важно для митохондрий, неспособных восстанавливать ДНК от повреждений (наблюдается высокая частота мутаций). Мутации в митохондриальной ДНК являются причиной целого ряда наследственных заболеваний человека.

3. Участвуют в синтезе стероидных гормонов (глютаминовые кислоты).

Универсальный процесс живого – дыхание! Биол.смысл дых-я: 1. Трансформция субстрата и запасенной в ней энергии в энергии доступную для роста и поддержания фукций. 2. Обесп-т биосинтез массы, 3. Обновление белков, липидов, нукл.к-т, 4. Транспорт ч/з мембраны (активн-с затратой АТФ), 5. Поддерж-ет градиент ионов на мембранах.

Водород на двух переносчиках (10 молекулах восстановленного НАД и двух молекулах восстановленного ФАД) направляется теперь к внутренней мембране митохондрий. Эта мембрана образует складки, так называемые кристы, увеличивающие площадь ее поверхности. Водород — это топливо. Мы уже отмечали, что при его окислении молекулярным кислородом образуется вода и выделяется энергия:

2 + 02 --------> 2Н20+ Энергия

Часть этой энергии используется для синтеза АТФ из АДФ и неорганического фосфата при окислительном фосфорилировании. Энергия не выделяется вся сразу в одной какой-нибудь реакции. Процесс разбит на ряд небольших этапов и среди них есть такие, на которых выделяется достаточно энергии для синтеза АТФ. Данная последовательность реакций известна как дыхательная цепь. В дыхательной цепи участвует ряд переносчиков водорода и электронов, заканчивается же она кислородом. Водород или электроны переходят от одного переносчика к другому, двигаясь в энергетическом смысле «вниз» до тех пор, пока на конечном этапе они не восстановят молекулярный кислород до воды. На каждом этапе выделяется некоторое количество энергии, причем в нескольких пунктах этот переход сопряжен с синтезом АТФ.

На конечном этапе действует медьсодержащий переносчик, называемый цитохро-моксидазой. Цианид (или моноксид углерода) блокирует клеточное дыхание на этом этапе. Цианид связывается с медью, после чего кислород уже не может с ней соединиться. на кажд молекулу восстановленного НАД, поступающую в дыхательную цепь, при переходе водорода или электронов к кислороду образуются 3 молекулы АТФ.

Суммарное уравнение для дыхательной цепи имеет вид: 12Н2 + 602---------> 12Н20 + 34АТФ

Итак, на каждую молекулу глюкозы, окисленную в процессе аэробного дыхания, образуется 38 молекул АТФ.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

6214. Производство, издержки, прибыль 69 KB
  Производство, издержки, прибыль. Цели изучения темы: уяснение сущности процесса производства, постоянных и переменных факторов производства, понимание критериев классификации издержек, получение навыков подсчета издержек на производство товаров. Осн...
6215. Сифилис. Общие сведения и клиническая форма протекания венерических заболеваний 115.5 KB
  Общие сведения о венерических заболеваниях. Венерология (от латинского Venus - Венера, богиня любви, и греческого Logos - наука) изучает венерические или приобретаемые преимущественно (но не исключительно) половым путём инфекционные болезни. Термин...
6216. Философия Б. Спинозы и Г.В. Лейбница: проблема единства и множественности субстанций 108.5 KB
  Философия Б. Спинозы и Г.В. Лейбница: проблема единства и множественности субстанций. Вопрос 1 Философия логического монизма Б. Спинозы. В природе ничто не случайно, и все вещи обусловлены в существовании и определённых действиях необходимостью боже...
6217. Формирование и хранение дел в делопроизводстве 61.5 KB
  Формирование и хранение дел в делопроизводстве Формирование дел - это группирование исполненных документов в дело в соответствии с номенклатурой дел и систематизация документов внутри дела. Порядок формирования и оформления дел должен быть изло...
6218. Формализация задачи принятия решения 120 KB
  Постановка задачи Характерным примером практической реализации методов формализованного представления систем является формализация и решение задачи принятия решения. Рассмотрим применение данных методов на фоне формализации данной задачи. Введ...
6219. Основы медицинской генетики. Человек как объект генетических исследований 52.5 KB
  Основы медицинской генетики. Человек как объект генетических исследований. Генетика человека изучает явления наследственности и изменчивости в популяциях людей, особенности наследования нормальных и патологических признаков, влияние генетической кон...
6220. Программное обеспечение для института селекции растений 535 KB
  Аннотация В данной курсовом проекте разработано программное обеспечение для института селекции растений на языке программирования С++. Эта программа создана для хранения, ввода-вывода и обработки информации о покупках (номер покупки растения, ...
6221. Лекарственные средства неорганической природы. Классификация. Вода очищенная и вода для инъекций. Фармакопейный анализ препаратов водорода пероксида 87 KB
  Лекарственные средства неорганической природы. Классификация. Вода очищенная и вода для инъекций. Фармакопейный анализ препаратов водорода пероксида Лекарственные препараты неорганической природы составляют значительную часть ассортимента лекарствен...
6222. Генетика онтогенеза 109.5 KB
  Генетика онтогенеза 1. Общая характеристика онтогенеза (самостоятельно) 2. Генетическая детерминация онтогенеза. Генотип и среда. Поливариантность онтогенеза. Программы онтогенеза 3. Механизмы реализации программ онтогенеза 1. Общая характеристика о...