Митохондрии синтезируют собственные белки

Заметки патологоанатома: клеточные структуры (продолжение) митохондрии..

Митохондрии синтезируют собственные белки
andreas_zarus   Митохондрии – органеллы, которые предположительно произошли в результате симбиоза неких древних бактерий и предков современных клеток, доказательством этому является своеобразное полуавтономное существование этих органелл, митохондрии содержат в себе свой собственный генетический материал, способны сами по себе делиться и сами синтезировать свои белки.

В результате мутаций в митохондриальных генах развиваются дефектные белки с развитием заболеваний с зубодробительными названиями, которые объединены в группу митохондриальных болезней, суть которых прямо проистекает из нарушения функций митохондрий, а функция у митохондрий – обеспечение клетки энергией в доступной для нее форме то есть в форме высокоэнергетических молекул аденозинтрифосфата, синтез которых происходит на митохондриальных мембранах.

Рис 1.“вскрытая” митохондрия, видны две мембраны: гладкая наружная и внутренняя, образующая многочисленные складки в толще внутренней мембраны изображены белки дыхательной цепи, которые принимают участие в синтезе аденозинтрифосфата, а также собственно фермент (тоже белок) синтезирующий аденозинтрифосфат АТФ синтетаза – синенький.

   Аденозинтрифосфат или АТФ это универсальная энергетическая молекула, которая запасает энергию в виде химических связей, при разрыве которых высвобождается энергия и делает возможной в клетке работу, связанную с транспортом и синтезом чего бы то ни было.Рис 2 Молекула аденозинтрифосфата или АТФ три оранжевых остатка фосфорной кислоты в “хвосте” этой молекулы и образуют те самые высокоэнергетические связи, энергия высвобождается при их отщеплении.   Если синтез этих молекул снижается, то в органах и тканях, которые более всего зависят от их синтеза (в первую очередь к ним относятся нервная и мышечная ткани (особенно сердечная мышца), потребляющие таких энергетических молекул много, ОЧЕНЬ МНОГО), развивается клиническая симптоматика, которая, в общем, описывается словосочетанием – непереносимость физических нагрузок. АТФ ввиду своей нестойкости, не могут быть запасены клеткой впрок, таким образом, скорость производства примерно равна скорости их расхода и для того чтобы покрыть энергетические потребности одной единственной клетки требуется около 10 миллионов молекул АТФ в секунду (sic!).
Рис.3 Здесь представлены поперечный гистологический срезы склелетной мышцы. О количестве митохондрий в тканях мы можем судить используя специальные гистохимические методы окраски. Здесь при помощи красящего вещества избирательно соединяющегося с белками входящими в состав митохондриальной мембраны мы можем визуализировать митохондрии, здесь каждая митохондрия прокрашивается в виде иссиня черной точки. На препарате заметно, что мышечные волокна неоднородны, часть из них обладает большим количеством митохондрий чем другая, это связано с их физиологическими особеностями, но об этом в другой раз. (автор фото William McDonald, M.D.)с missinglink.ucsf.edu)   Морфологически, митохондрии построены из двух мембран, строение которых очень похоже на строение клеточной мембраны. Наружная мемебрана гладкая, а внутренняя – образует многочисленные складки – кристы, которые в разы увеличивают ее рабочую поверхность. В этой внутренней мембране и встроены белки, которые обеспечивают процессы клеточного дыхания, с синтезом молекул аденозинтрифосфата.
Рис 4Снимок митохондрии, полученный при помощи просвечивающего электронного микроскопа. Здесь митохондрия получается как бы разрезанной пополам (Авторы: Keith Porter, Mary Bonneville (University of Maryland Baltimore County, Baltimore, MD) cellimagelibrary.org)С генетикой митохондрий вообще все осень интересно, если в ядре клетки содержится генетический материал, наследуемый как от матери, так и от отца, то митохондриальный генетический материал наследуется только от матери, соответственно, митохондриальные болезни также наследуются только по материнской линии.andreas_zarus   Атлас опухолей поджелудочной железы, чумовая штука, причем абсолютно бесплатная. Идейный организатор —  весьма известный в патологоанатомических кругах доктор Ральф Хрубан (Ralph H. Hruban) профессор патологической анатомии и онкологии в Университете Джона Хопкинса (The Johns Hopkins University School of Medicine), а также автор и соавтор  целой кучи великолепных книжек по гастроинтестинальной патологии.   Помимо собственно атласа, сделан потрясающей красоты, логичности и наглядности алгоритм по изучению или преподаванию или даже патологоанатомической диагностике опухолей поджелудочной железы. Основанный на дихотомическом принятии решений в соответствии с морфологией опухоли. Например, сперва делим все опухоли на солидные и кистозные…   Для примера пойдем по пути кистозной опухоли, жамкаем дальше. Следующий шаг – какая выстилка у опухоли истинная или дегенеративная…   Допустим что истинная (шаг с особенностями строму я пропущу), а потом наслаждаемся конкретными микрофотографиями со случаями с соответствующими характеристиками.   Микрофотографии в атласе прекрасны…Есть и макрофотографии и много их…Конечно все они снабжены краткой аннотацией…В качестве бонуса, можно собирать из представленных фотографий собственный альбом и использовать их для создания флеш карт для запоминания. Приложение помимо всех прочих достоинств дополнено тестом и видео по вырезке комплекса органов после операции Виппла.Огромное спасибо авторам этого пособия, есть еще другое по цитологии, но о нем позже.Кстати, поблагодарить Доктора Хрубана, или высказать критические замечания, можно по этому адресу:  rhruban@jhmi.edu.

Ralph H. Hruban, M.D. Department of Pathology. The Sol Goldman Pancreatic Cancer Research Center

Bona Kim, M.A. Department of Art as Applied to Medicine

Corinne Sandone, M.A. Department of Art as Applied to Medicine

Toby C. Cornish, M.D., Ph.D. Department of Pathology. The Sol Goldman Pancreatic Cancer Research Center

Photography: Norman Barker, M.A., M.S.

Application authoring: Madisonfilm, Inc.

Additional consultation: Dr. Robert Miller, Kyu Lee

Page 3

?

|

andreas_zarus… судебно-медицинского форума Forens. Стилистика, орфография и пунктуация авторов цинично сохранены (вы можете в этом не сомневаться). Дню знаний посвящается.

Что происходит с клетками млекопитающих при остановке сердца ?

twrpx
“Что происходит с клеткой нормальной здоровой ткани (крысы, человека) при остановке сердечной деятельности и прекращении кровообращения? Там происходит апоптоз, некроз или что то третье ?
Спасибо”
– Гангрена

Реферат: Особенности судебно-медицинского исследования трупов

лаборант87
“Особенности судебно-медицинского исследования трупов при различных видах смерти”
что именно можно написать по данной теме?”
– ну, можно написать монографию, это как минимум.

Выбор специальности. Подскажите пожалуйста

Мариночка
“Добрый день. Я учусь на 6 курсе мед.института. Работаю в терапии медсестрой. Стою перед выбором какую специальность выбрать в дальнейшем. Если я пойду в терапию и спустя время пойму, что это все-таки не для меня, могу я уйти потом в судебную медицину? Или это будет неосуществимо? Заранее спасибо”.– ужасно раздражает, когда патологическую анатомию и судебную медицину начинают рассматривать как специальности для неучей, ну или, в крайнем случае, неудачников. В любом случае я считаю, что шестой курс это уже очень, очень поздно для подобных мыслей.

Можно ли эксперту забрать вошь с трупа :)

Гость
“А может эксперт себе что нибудь с трупа взять?”– что еще с него взять кроме анализов.

Про запахи в морге

lisiza
“Интересно наблюдать и сравнивать, как в разных фильмах показаны личности судебных медиков. спектр образов широк. от хладнокровных и распущенных в “Патологии” до шаржированного доктора Гробовски в “Очень русском детективе”. конечно, всё зависит от жанра, качества и идеи фильма. но откуда-то ведь беруться эти образы их поведение, привычки, действия.
Возьмем, к примеру, ту же “Патологию”. Я понимаю, что там всё очень утрировано. Вот идет молодой доктор по секционке, где другие его коллеги производят вскрытия и уплетает с аппетитом сэндвич. так бывает? кто нибудь кушает так на самом деле? были случаи? я не для того спрашиваю, чтобы потом поохать и поахать. просто интересно, может ли человек принимать пищу в такой специфической обстановке. а где вы вообще можете покушать у себя на работе. есть столовая? может быть вопрос глупый, но должны же вы где-то питаться. на одном чае -кофе далеко не “уедешь”. а санитары где кушают?”
– Один из стандартных вопросов, обычно задается в числе самых первых, причем каждый считает своим долгом рассказать историю про то, как патологоанатомы «едят с трупов», «едят на трупах», «едят рядом с трупами» и т.п. (подставить собственный вариант). И, да, блядь как же бесит слово кушать в принципе, а в подобном контексте особенно.

Необходимая литература

s.lana
“Помогите пожайлуста, а то столько книг (авторов) есть ни о чём, хотелось бы именно нужных авторов и лучше по нозоологиям знать (точнее например огнестрел-…..). Я не думаю, что один человек может быть во всех направлениях супер. Не хочу читать глупые книги, чтобы в последующем, ссылаясь на них идиотом выглядеть”.– может быть не совсем корректно сформулировано, но, как мне кажется, отчетливо прослеживается желание «не делать вообще ничего».

Какими путями можно пойти в судебные медики

ToSS
“Доброго времени суток господа.На данный момент я студент 5 курса педфака БГМУ (Минск).Учусь я средне , на хирпоток я не попадаю(не блатной).Хотелось бы узнать , какими путями можно пойти в СМ после универа в РБ.Есть ли в РБ военная СМ , если да ,то как можно туда попасть(чем она отлична от гражданки).На какие дисциплины в универе особо уделить внимание(и не только медицинские).Какие + и – в профессии СМэксперта , как для новичка.Как общесво относится к данной профессии , как обычно относятся к этому любимая девушка ,друзья ,близкие.

Спасибо всем,кто откликнется на мою просьбу”.

Не скажешь, какими путямиПриходит к нам в душу печаль,Лицо умывая слезами,Туманом окутавши даль.Не скажешь, какою дорогойПриходит к нам в сердце тоска,Когда к безнадежности строгойКостлявая движет рука.PS. чего-то я злобный какой-то сегодня. Всем чудесного вечера.

Источник: https://andreas-zarus.livejournal.com/57749.html

Митохондрия – государство в государстве клетки?

Митохондрии синтезируют собственные белки

Именно такая аналогия приходит, когда познакомишься с этим органоидом. Он явно на особом положении в клетке. Почему? Будем разбираться.

Итак, чем митохондрии отличаются от прочих органоидов?

1. Граница

Граница-мембрана есть у многих органоидов клетки, но у митохондрий она ещё и двойная, состоящая изнаружнойивнутренней мембран. Усиленный белково-фосфолипидный слой вокруг этой структуры уже сам по себе кое на что намекает.

Намекает как минимум на повышенное “стремление” к независимости и обособленности.

Внутренняя мембрана митохондрии имеет особые впячиваяния – кристы, по которым этот органоид легко опознаётся, в том числе и школьниками на государственных итоговых экзаменах по биологии ;-)

Микрофотография митохондрии, на которой хорошо видны впячивания внутренней мембраны – кристы. Источник фото: Свенсон К., Уэбстер П. Клетка. – М.: Мир, 1980.

2. Собственные органы власти

Как известно, главной молекулой клетки, которая руководит всеми процессами, является ДНК, расположенная в ядре. Как она приобрела могущество и власть? Да точно так же, как приобретают власть в принципе – с помощью информации. “Кто владеет информацией, тот владеет миром” (не мной сказано).

Так вот, именно в ДНК записана информация о каждом белке клетки и даже всего организма. А белки – это: а) основа для построения любой биоконструкции, от органоида до Биосферы; б) активные вещества (ферменты и гормоны), регулирующие функционирование этих биологических конструкций.

Таким образом, кто владеет информацией о белках клетки, тот владеет клеткой. Клеткой, да не всей…

Митохондрии дела нет до указаний ядерной ДНК. Она их попросту игнорирует. Может себе это позволить, потому как имеет собственную молекулу ДНК – митохондриальную ДНК, содержащую информацию обо всех белках, создающих данный органоид

Внутреннее строение митохондрии

3. Собственная логистика и инфраструктура

Усиленная граница есть, руководящий центр есть.

Разве этого не достаточно для независимости? Судите сами – всё это есть и у клеточного ядра, но почему-то оно не может похвастаться автономностью и без органоидов цитоплазмы обречено на гибель, так как самостоятельно не получает энергию, не растёт и не размножается.

А митохондрия вполне самодостаточна – в ней в полной мере протекают и пластический, и энергетический обмен, она способна к автономному росту и даже делению (именно так в клетке появляются новые митохондрии).

Как ей это удаётся? Да просто митохондрия имеет всё, что необходимо для существования даже и отдельной клетки, а не то, что её части.

У неё есть свои собственные митохондриальные рибосомы, в которых производится собственный митохондриальный белок, а белок – это основа пластического обмена, ведь он – главный строительный материал. Вторая сторона обмена веществ – энергетический обмен – так же без проблем осуществляется в митохондрии.

Ещё бы! Ведь она же и отвечает за него в клетке. Извлечение энергии из органических веществ и её запас в виде АТФ – функция митохондрии, и , как видим, сапожник без сапог не остаётся, не забывает и себя обеспечивать той же энергией!

Митохондрии абсолютно независимо от остальной клетки появляются на свет (путём деления материнской митохондрии), строят себя и растут, получают и пользуются энергией. Одним словом – живут и дают жизнь новым митохондриям. Очень похоже на государство в государстве, на организм в организме. И не просто похоже, это именно так и есть.

Ведь по мнению учёных митохондрии когда-то действительно были самостоятельными одноклеточными организмами. Судя по форме ДНК (кольцевая) и наличию крист-впячиваний внутренней мембраны, они были прокариотами, то есть доядерными организмами, по сути – бактериями. На схеме ниже – строение бактерии и митохондрии.

Сравните сами и, что называется, попробуйте найти отличия:

Чем не обыкновенная бактерия? Да, бактерия, только вот совсем не обыкновенная, а способная благодаря ей одной известному ноу-хау производить энергии в 19 раз больше (!), чем все прочие пионеры жизни, бултыхающиеся рядом в первичном бульоне.

Но эта энергичная умница не избежала-таки участи быть поглощённой-съеденной более крупным существом – одноклеточным эукариотом (ядерным организмом). Бактерию-митохондрию ожидала печально-банальная участь быть расщеплённой на отдельные молекулы ферментами лизосомы(пищеварительной вакуоли) эукариота.

Но эукариот оказался сообразителен эволюционно продвинут, а может быть не обошлось и без штучек самой митохондрии, которая продолжала что есть мочи синтезировать АТФ, да ещё и поделилась этим источником энергии с эукариотом.

Так или иначе, но хозяин оценил преимущества от приобретения в штат своих органоидов высоко энергоэффективной структуры в обмен на однократный пропуск очередного приёма пищи, а митохондрия получила “крышу” и относительную гарантию спокойствия и стабильности. Удалось ей так же, как видим, сохранить и часть своей независимости. В общем, не прогадала!

Если вас заинтересовал этот органоид клетки, то заглядывайте на мой канал. В планах рассказ о том, от кого мы получаем свою митохондриальную ДНК, чем митохондриальная ДНК интересна генетикам, антропологам, эволюционистам, систематикам и кто такая митохондриальная Ева.

Использованные в тексте биологические термины:

Мембрана – оболочка на границе органоида или клетки

Кристы – впячивания мембраны

Митохондриальная ДНК – ДНК, содержащаяся в митохондрии, содержащая отличный от ядерной ДНК набор генов

Рибосома – органоид клетки, функция которого – синтез белков

Пластический обмен – одна из сторон обмена веществ, цель которой построение биологических систем

Энергетический обмен одна из сторон обмена веществ, цель которой получение энергии

Прокариоты = доядерные – самые первые на Земле организмы, у которых не было ядра, их ДНК свободно плавала в цитоплазме

Эукариоты = ядерные – организмы, эволюционно образовавшиеся из прокариотов, имеющие оформленное ядро, защищающее ДНК

Лизосома – органоид клетки, функции которого пищеварение или уничтожение клеточного мусора

Источник: https://zen.yandex.ru/media/gendlyavseh/mitohondriia-gosudarstvo-v-gosudarstve-kletki-5ef1d119d767747c0232b3db

Медицина и здоровье
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: