माइटोकॉन्ड्रिया। माइटोकॉन्ड्रिया माइटोकॉन्ड्रियल चयापचय को अनुकूलित करने का महत्व

दो झिल्लियों से ढका हुआ। बाहरी झिल्ली चिकनी होती है, भीतरी झिल्ली में अंदर की ओर वृद्धि होती है - क्राइस्टे, वे उस पर यथासंभव अधिक से अधिक सेलुलर श्वसन एंजाइम रखने के लिए आंतरिक झिल्ली के क्षेत्र को बढ़ाते हैं।

माइटोकॉन्ड्रिया के आंतरिक वातावरण को मैट्रिक्स कहा जाता है। इसमें गोलाकार डीएनए और छोटे (70S) राइबोसोम होते हैं, जिसके कारण माइटोकॉन्ड्रिया स्वतंत्र रूप से अपने प्रोटीन का हिस्सा बनते हैं, यही कारण है कि उन्हें अर्ध-स्वायत्त अंग कहा जाता है। (सहजीवन का सिद्धांत मानता है कि पहले माइटोकॉन्ड्रिया और प्लास्टिड मुक्त बैक्टीरिया थे जो एक बड़ी कोशिका द्वारा निगले जाते थे लेकिन पचते नहीं थे।)

कार्य: माइटोकॉन्ड्रिया सेलुलर श्वसन में भाग लेते हैं (वे "कोशिका के ऊर्जा स्टेशन" हैं)।

ऑक्सीजन श्वास (मध्यम कठिनाई)

1. ग्लाइकोलाइसिस
साइटोप्लाज्म में होता है। ग्लूकोज को पाइरुविक एसिड (पीवीए) के दो अणुओं में ऑक्सीकरण किया जाता है, जिससे ऊर्जा निकलती है जो 2 एटीपी और ऊर्जा-समृद्ध इलेक्ट्रॉन वाहक में संग्रहीत होती है।

2. माइटोकॉन्ड्रियल मैट्रिक्स में पीवीके का ऑक्सीकरण
पीवीसी पूरी तरह से कार्बन डाइऑक्साइड में ऑक्सीकृत हो जाता है, जिससे ऊर्जा निकलती है जो 2 एटीपी और वाहकों पर ऊर्जा-समृद्ध इलेक्ट्रॉनों में संग्रहीत होती है।

3. श्वसन शृंखला
माइटोकॉन्ड्रिया की आंतरिक झिल्ली पर होता है। पिछले चरणों में प्राप्त ऊर्जा-समृद्ध इलेक्ट्रॉन अपनी ऊर्जा छोड़ देते हैं, जिसके परिणामस्वरूप 34 एटीपी का निर्माण होता है।

माइटोकॉन्ड्रिया सूक्ष्म झिल्ली से बंधे अंग हैं जो कोशिका को ऊर्जा प्रदान करते हैं। इसलिए इन्हें कोशिकाओं का ऊर्जा स्टेशन (बैटरी) कहा जाता है।

माइटोकॉन्ड्रिया सरल जीवों, बैक्टीरिया और एंटामोइबा की कोशिकाओं में अनुपस्थित होते हैं, जो ऑक्सीजन के उपयोग के बिना रहते हैं। कुछ हरे शैवाल, ट्रिपैनोसोम में एक बड़ा माइटोकॉन्ड्रियन होता है, और हृदय की मांसपेशियों और मस्तिष्क की कोशिकाओं में 100 से 1000 तक ऐसे अंग होते हैं।

संरचनात्मक विशेषता

माइटोकॉन्ड्रिया दोहरे झिल्ली वाले अंग हैं; उनमें बाहरी और भीतरी झिल्ली, उनके बीच एक इंटरमेम्ब्रेन स्थान और एक मैट्रिक्स होता है।

बाहरी झिल्ली. यह चिकना है, इसमें कोई तह नहीं है, और आंतरिक सामग्री को साइटोप्लाज्म से अलग करता है। इसकी चौड़ाई 7 एनएम है और इसमें लिपिड और प्रोटीन होते हैं। एक महत्वपूर्ण भूमिका पोरिन द्वारा निभाई जाती है, एक प्रोटीन जो बाहरी झिल्ली में चैनल बनाता है। वे आयन और आणविक विनिमय प्रदान करते हैं।

इनतेरमेम्ब्रेन स्पेस. इंटरमेम्ब्रेन स्पेस का आकार लगभग 20 एनएम है। इसे भरने वाला पदार्थ संरचना में साइटोप्लाज्म के समान है, बड़े अणुओं के अपवाद के साथ जो केवल सक्रिय परिवहन के माध्यम से यहां प्रवेश कर सकते हैं।

भीतरी झिल्ली. यह मुख्य रूप से प्रोटीन से निर्मित होता है, केवल एक तिहाई लिपिड पदार्थों को आवंटित किया जाता है। बड़ी संख्या में प्रोटीन परिवहन प्रोटीन होते हैं, क्योंकि आंतरिक झिल्ली में स्वतंत्र रूप से गुजरने योग्य छिद्रों का अभाव होता है। यह कई प्रवर्धन बनाता है - क्रिस्टे, जो चपटी लकीरों की तरह दिखते हैं। माइटोकॉन्ड्रिया में कार्बनिक यौगिकों का CO2 में ऑक्सीकरण क्राइस्टे की झिल्लियों पर होता है। यह प्रक्रिया ऑक्सीजन पर निर्भर है और एटीपी सिंथेटेज़ की क्रिया के तहत की जाती है। जारी ऊर्जा को एटीपी अणुओं के रूप में संग्रहीत किया जाता है और आवश्यकतानुसार उपयोग किया जाता है।

आव्यूह- माइटोकॉन्ड्रिया के आंतरिक वातावरण में एक दानेदार, सजातीय संरचना होती है। एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप में, आप गेंदों में कणिकाओं और तंतुओं को देख सकते हैं जो क्राइस्टे के बीच स्वतंत्र रूप से स्थित हैं। मैट्रिक्स में एक अर्ध-स्वायत्त प्रोटीन संश्लेषण प्रणाली होती है - डीएनए, सभी प्रकार के आरएनए और राइबोसोम यहां स्थित होते हैं। लेकिन फिर भी, अधिकांश प्रोटीन की आपूर्ति नाभिक से होती है, यही कारण है कि माइटोकॉन्ड्रिया को अर्ध-स्वायत्त अंग कहा जाता है।

कोशिका स्थान एवं विभाजन

होंड्रिओममाइटोकॉन्ड्रिया का एक समूह है जो एक कोशिका में केंद्रित होता है। वे साइटोप्लाज्म में अलग-अलग तरीके से स्थित होते हैं, जो कोशिकाओं की विशेषज्ञता पर निर्भर करता है। साइटोप्लाज्म में प्लेसमेंट आसपास के ऑर्गेनेल और समावेशन पर भी निर्भर करता है। पौधों की कोशिकाओं में वे परिधि पर कब्जा कर लेते हैं, क्योंकि माइटोकॉन्ड्रिया को केंद्रीय रिक्तिका द्वारा झिल्ली की ओर धकेल दिया जाता है। वृक्क उपकला कोशिकाओं में, झिल्ली उभार बनाती है, जिसके बीच माइटोकॉन्ड्रिया होते हैं।

स्टेम कोशिकाओं में, जहां ऊर्जा का उपयोग सभी अंगों द्वारा समान रूप से किया जाता है, माइटोकॉन्ड्रिया को यादृच्छिक रूप से वितरित किया जाता है। विशेष कोशिकाओं में, वे मुख्य रूप से सबसे बड़ी ऊर्जा खपत वाले क्षेत्रों में केंद्रित होते हैं। उदाहरण के लिए, धारीदार मांसपेशियों में वे मायोफाइब्रिल्स के पास स्थित होते हैं। शुक्राणुजोज़ा में, वे सर्पिल रूप से फ्लैगेलम की धुरी को कवर करते हैं, क्योंकि इसे गति में स्थापित करने और शुक्राणु को स्थानांतरित करने के लिए बहुत अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है। प्रोटोजोआ जो सिलिया का उपयोग करके चलते हैं, उनके आधार पर बड़ी संख्या में माइटोकॉन्ड्रिया भी होते हैं।

विभाजन. माइटोकॉन्ड्रिया अपना स्वयं का जीनोम रखते हुए स्वतंत्र प्रजनन में सक्षम हैं। अंगकों को संकुचन या सेप्टा द्वारा विभाजित किया जाता है। विभिन्न कोशिकाओं में नए माइटोकॉन्ड्रिया का निर्माण आवृत्ति में भिन्न होता है; उदाहरण के लिए, यकृत ऊतक में उन्हें हर 10 दिनों में बदल दिया जाता है।

कोशिका में कार्य

1. माइटोकॉन्ड्रिया का मुख्य कार्य एटीपी अणुओं का निर्माण है।
2. कैल्शियम आयनों का जमाव.
3. जल विनिमय में भागीदारी.
4. स्टेरॉयड हार्मोन अग्रदूतों का संश्लेषण।

आणविक जीव विज्ञान वह विज्ञान है जो चयापचय में माइटोकॉन्ड्रिया की भूमिका का अध्ययन करता है। वे पाइरूवेट को एसिटाइल-कोएंजाइम ए और फैटी एसिड के बीटा-ऑक्सीकरण में भी परिवर्तित करते हैं।

तालिका: माइटोकॉन्ड्रिया की संरचना और कार्य (संक्षेप में)
संरचनात्मक तत्व	संरचना	कार्य
बाहरी झिल्ली	चिकना खोल, लिपिड और प्रोटीन से बना	आंतरिक सामग्री को साइटोप्लाज्म से अलग करता है
इनतेरमेम्ब्रेन स्पेस	हाइड्रोजन आयन, प्रोटीन, सूक्ष्म अणु होते हैं	एक प्रोटॉन ग्रेडिएंट बनाता है
भीतरी झिल्ली	उभार बनाता है - क्राइस्टे, इसमें प्रोटीन परिवहन प्रणालियाँ होती हैं	मैक्रोमोलेक्यूल्स का स्थानांतरण, प्रोटॉन ग्रेडिएंट का रखरखाव
आव्यूह	क्रेब्स चक्र एंजाइमों, डीएनए, आरएनए, राइबोसोम का स्थान	ऊर्जा की रिहाई के साथ एरोबिक ऑक्सीकरण, पाइरूवेट का एसिटाइल कोएंजाइम ए में रूपांतरण।
राइबोसोम	दो उपइकाइयाँ संयुक्त	प्रोटीन संश्लेषण

माइटोकॉन्ड्रिया और क्लोरोप्लास्ट के बीच समानताएं

माइटोकॉन्ड्रिया और क्लोरोप्लास्ट के सामान्य गुण मुख्य रूप से दोहरी झिल्ली की उपस्थिति के कारण होते हैं।

समानता के संकेतों में स्वतंत्र रूप से प्रोटीन को संश्लेषित करने की क्षमता भी शामिल है। इन अंगों का अपना डीएनए, आरएनए और राइबोसोम होते हैं।

माइटोकॉन्ड्रिया और क्लोरोप्लास्ट दोनों संकुचन द्वारा विभाजित हो सकते हैं।

वे ऊर्जा उत्पन्न करने की क्षमता से भी एकजुट होते हैं; माइटोकॉन्ड्रिया इस कार्य में अधिक विशिष्ट हैं, लेकिन क्लोरोप्लास्ट प्रकाश संश्लेषक प्रक्रियाओं के दौरान एटीपी अणुओं का भी उत्पादन करते हैं। इस प्रकार, पौधों की कोशिकाओं में पशु कोशिकाओं की तुलना में कम माइटोकॉन्ड्रिया होते हैं, क्योंकि क्लोरोप्लास्ट आंशिक रूप से उनके लिए कार्य करते हैं।

आइए संक्षेप में समानताओं और अंतरों का वर्णन करें:

• वे दोहरी झिल्ली वाले अंगक हैं;
• आंतरिक झिल्ली उभार बनाती है: क्राइस्टे माइटोकॉन्ड्रिया की विशेषता हैं, और थिलाकोइड्स क्लोरोप्लास्ट की विशेषता हैं;
• उनका अपना जीनोम है;
• प्रोटीन और ऊर्जा को संश्लेषित करने में सक्षम।

ये अंगक अपने कार्यों में भिन्न होते हैं: माइटोकॉन्ड्रिया ऊर्जा संश्लेषण के लिए होते हैं, सेलुलर श्वसन यहां होता है, प्रकाश संश्लेषण के लिए पौधों की कोशिकाओं को क्लोरोप्लास्ट की आवश्यकता होती है।

माइटोकॉन्ड्रिया क्या हैं? अगर इस सवाल का जवाब आपके लिए मुश्किल है तो हमारा आर्टिकल सिर्फ आपके लिए है। हम इन अंगकों द्वारा किए जाने वाले कार्यों के संबंध में उनकी संरचनात्मक विशेषताओं पर विचार करेंगे।

अंगक क्या हैं

लेकिन पहले, आइए याद रखें कि अंगक क्या हैं। इसे ही स्थायी कोशिकीय संरचनाएँ कहा जाता है। माइटोकॉन्ड्रिया, राइबोसोम, प्लास्टिड, लाइसोसोम... ये सभी अंगक हैं। कोशिका की ही तरह, ऐसी प्रत्येक संरचना की एक सामान्य संरचनात्मक योजना होती है। ऑर्गेनेल में एक सतह उपकरण और आंतरिक सामग्री - मैट्रिक्स शामिल है। उनमें से प्रत्येक की तुलना जीवित प्राणियों के अंगों से की जा सकती है। ऑर्गेनेल की अपनी विशिष्ट विशेषताएं भी होती हैं जो उनकी जैविक भूमिका निर्धारित करती हैं।

कोशिका संरचनाओं का वर्गीकरण

ऑर्गेनेल को उनके सतह तंत्र की संरचना के आधार पर समूहों में विभाजित किया गया है। सिंगल-, डबल- और गैर-झिल्ली स्थायी सेलुलर संरचनाएं हैं। पहले समूह में लाइसोसोम, गोल्गी कॉम्प्लेक्स, एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम, पेरॉक्सिसोम और विभिन्न प्रकार के रिक्तिकाएं शामिल हैं। केन्द्रक, माइटोकॉन्ड्रिया और प्लास्टिड दोहरी झिल्ली वाले होते हैं। और राइबोसोम, कोशिका केंद्र और गति के अंग सतह तंत्र से पूरी तरह से रहित हैं।

सहजीवन सिद्धांत

माइटोकॉन्ड्रिया क्या हैं? विकासवादी शिक्षण के लिए, ये केवल कोशिका संरचनाएँ नहीं हैं। सहजीवी सिद्धांत के अनुसार, माइटोकॉन्ड्रिया और क्लोरोप्लास्ट प्रोकैरियोट्स के कायापलट का परिणाम हैं। यह संभव है कि माइटोकॉन्ड्रिया की उत्पत्ति एरोबिक बैक्टीरिया से हुई हो, और प्लास्टिड की उत्पत्ति प्रकाश संश्लेषक बैक्टीरिया से हुई हो। इस सिद्धांत का प्रमाण यह तथ्य है कि इन संरचनाओं का अपना आनुवंशिक तंत्र होता है, जो एक गोलाकार डीएनए अणु, एक दोहरी झिल्ली और राइबोसोम द्वारा दर्शाया जाता है। एक धारणा यह भी है कि पशु यूकेरियोटिक कोशिकाएं बाद में माइटोकॉन्ड्रिया से विकसित हुईं, और पौधों की कोशिकाएं क्लोरोप्लास्ट से विकसित हुईं।

कोशिकाओं में स्थान

माइटोकॉन्ड्रिया अधिकांश पौधों, जानवरों और कवक की कोशिकाओं का एक अभिन्न अंग हैं। वे केवल ऑक्सीजन मुक्त वातावरण में रहने वाले अवायवीय एककोशिकीय यूकेरियोट्स में अनुपस्थित हैं।

माइटोकॉन्ड्रिया की संरचना और जैविक भूमिका लंबे समय से एक रहस्य बनी हुई है। उन्हें पहली बार 1850 में रुडोल्फ कोल्लिकर द्वारा माइक्रोस्कोप का उपयोग करते हुए देखा गया था। मांसपेशियों की कोशिकाओं में, वैज्ञानिक ने कई कणिकाओं की खोज की जो प्रकाश में फुल जैसे दिखते थे। इन अद्भुत संरचनाओं की भूमिका को समझना पेंसिल्वेनिया विश्वविद्यालय के प्रोफेसर ब्रिटन चांस के आविष्कार की बदौलत संभव हुआ। उन्होंने एक ऐसा उपकरण डिज़ाइन किया जो उन्हें ऑर्गेनेल के माध्यम से देखने की अनुमति देता था। इस प्रकार संरचना निर्धारित की गई और कोशिकाओं और पूरे शरीर को ऊर्जा प्रदान करने में माइटोकॉन्ड्रिया की भूमिका सिद्ध हुई।

माइटोकॉन्ड्रिया का आकार और आकार

भवन की सामान्य योजना

आइए विचार करें कि उनकी संरचनात्मक विशेषताओं के दृष्टिकोण से माइटोकॉन्ड्रिया क्या हैं। ये दोहरी झिल्ली वाले अंगक हैं। इसके अलावा, बाहरी भाग चिकना होता है, और भीतरी भाग में उभार होता है। माइटोकॉन्ड्रियल मैट्रिक्स को विभिन्न एंजाइमों, राइबोसोम, कार्बनिक पदार्थों के मोनोमर्स, आयनों और परिपत्र डीएनए अणुओं के समूहों द्वारा दर्शाया जाता है। यह संरचना सबसे महत्वपूर्ण रासायनिक प्रतिक्रियाओं को घटित करना संभव बनाती है: ट्राइकारबॉक्सिलिक एसिड चक्र, यूरिया और ऑक्सीडेटिव फॉस्फोराइलेशन।

कीनेटोप्लास्ट का अर्थ

माइटोकॉन्ड्रिया झिल्ली

माइटोकॉन्ड्रिया झिल्ली संरचना में समान नहीं हैं। बंद बाहरी भाग चिकना है। यह प्रोटीन अणुओं के टुकड़ों के साथ लिपिड की एक दोहरी परत से बनता है। इसकी कुल मोटाई 7 एनएम है। यह संरचना साइटोप्लाज्म से परिसीमन के साथ-साथ पर्यावरण के साथ ऑर्गेनेल के संबंध का कार्य करती है। उत्तरार्द्ध पोरिन प्रोटीन की उपस्थिति के कारण संभव है, जो चैनल बनाता है। अणु सक्रिय और निष्क्रिय परिवहन के माध्यम से उनके साथ चलते हैं।

आंतरिक झिल्ली का रासायनिक आधार प्रोटीन है। यह ऑर्गेनॉइड - क्राइस्टे के अंदर कई तह बनाता है। ये संरचनाएं ऑर्गेनेल की सक्रिय सतह को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ाती हैं। आंतरिक झिल्ली की संरचना की मुख्य विशेषता प्रोटॉन के लिए पूर्ण अभेद्यता है। यह बाहर से आयनों के प्रवेश के लिए चैनल नहीं बनाता है। कुछ स्थानों पर बाहरी और भीतरी संपर्क। यहां एक विशेष रिसेप्टर प्रोटीन स्थित होता है। यह एक प्रकार का कंडक्टर है. इसकी मदद से, माइटोकॉन्ड्रियल प्रोटीन, जो नाभिक में एन्कोडेड होते हैं, ऑर्गेनेल में प्रवेश करते हैं। झिल्लियों के बीच 20 एनएम तक मोटी जगह होती है। इसमें विभिन्न प्रकार के प्रोटीन होते हैं, जो श्वसन श्रृंखला के आवश्यक घटक हैं।

माइटोकॉन्ड्रिया के कार्य

माइटोकॉन्ड्रियन की संरचना सीधे उसके द्वारा किए जाने वाले कार्यों से संबंधित है। इनमें से मुख्य है एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट (एटीपी) का संश्लेषण। यह एक मैक्रोमोलेक्यूल है जो कोशिका में ऊर्जा का मुख्य वाहक है। इसमें नाइट्रोजन बेस एडेनिन, मोनोसैकराइड राइबोस और तीन फॉस्फोरिक एसिड अवशेष होते हैं। यह अंतिम तत्वों के बीच है जिसमें ऊर्जा की मुख्य मात्रा निहित है। जब उनमें से एक टूटता है, तो अधिकतम 60 kJ उत्सर्जित हो सकता है। कुल मिलाकर, एक प्रोकैरियोटिक कोशिका में 1 अरब एटीपी अणु होते हैं। ये संरचनाएँ लगातार चालू रहती हैं: उनमें से प्रत्येक का अपरिवर्तित रूप में अस्तित्व एक मिनट से अधिक नहीं रहता है। एटीपी अणु लगातार संश्लेषित और विखंडित होते रहते हैं, जिससे शरीर को जरूरत के समय ऊर्जा मिलती है।

इस कारण से, माइटोकॉन्ड्रिया को "ऊर्जा स्टेशन" कहा जाता है। यह उनमें है कि एंजाइमों की कार्रवाई के तहत कार्बनिक पदार्थों का ऑक्सीकरण होता है। इस स्थिति में जो ऊर्जा उत्पन्न होती है, उसे एटीपी के रूप में संग्रहीत और संग्रहित किया जाता है। उदाहरण के लिए, जब 1 ग्राम कार्बोहाइड्रेट का ऑक्सीकरण होता है, तो इस पदार्थ के 36 मैक्रोमोलेक्यूल्स बनते हैं।

माइटोकॉन्ड्रिया की संरचना उन्हें अन्य कार्य करने की अनुमति देती है। अपनी अर्ध-स्वायत्तता के कारण, वे वंशानुगत जानकारी के एक अतिरिक्त वाहक हैं। वैज्ञानिकों ने पाया है कि अंगकों का डीएनए स्वयं स्वतंत्र रूप से कार्य नहीं कर सकता है। तथ्य यह है कि उनमें अपने काम के लिए आवश्यक सभी प्रोटीन नहीं होते हैं, इसलिए वे उन्हें परमाणु तंत्र की वंशानुगत सामग्री से उधार लेते हैं।

तो, हमारे लेख में हमने देखा कि माइटोकॉन्ड्रिया क्या हैं। ये दोहरी-झिल्ली सेलुलर संरचनाएं हैं, जिनके मैट्रिक्स में कई जटिल रासायनिक प्रक्रियाएं होती हैं। माइटोकॉन्ड्रिया के कार्य का परिणाम एटीपी का संश्लेषण है, एक यौगिक जो शरीर को आवश्यक मात्रा में ऊर्जा प्रदान करता है।

कोशिकाओं के विशाल बहुमत की विशेषता. मुख्य कार्य कार्बनिक यौगिकों का ऑक्सीकरण और जारी ऊर्जा से एटीपी अणुओं का उत्पादन है। छोटा माइटोकॉन्ड्रिया पूरे शरीर का मुख्य ऊर्जा केंद्र है।

माइटोकॉन्ड्रिया की उत्पत्ति

आज वैज्ञानिकों के बीच यह राय बहुत लोकप्रिय है कि विकास के दौरान माइटोकॉन्ड्रिया कोशिका में स्वतंत्र रूप से प्रकट नहीं हुआ। सबसे अधिक संभावना है, यह एक आदिम कोशिका द्वारा कब्जा करने के कारण हुआ, जो उस समय स्वतंत्र रूप से ऑक्सीजन का उपयोग करने में सक्षम नहीं था, एक जीवाणु जो ऐसा कर सकता था और तदनुसार, ऊर्जा का एक उत्कृष्ट स्रोत था। इस तरह का सहजीवन सफल रहा और बाद की पीढ़ियों में कायम रहा। यह सिद्धांत माइटोकॉन्ड्रिया में अपने स्वयं के डीएनए की उपस्थिति से समर्थित है।

माइटोकॉन्ड्रिया की संरचना कैसे होती है?

माइटोकॉन्ड्रिया में दो झिल्ली होती हैं: बाहरी और भीतरी। बाहरी झिल्ली का मुख्य कार्य कोशिका कोशिका द्रव्य से कोशिकांग को अलग करना है। इसमें एक बिलीपिड परत और प्रोटीन होते हैं जो इसे भेदते हैं, जिसके माध्यम से काम के लिए आवश्यक अणुओं और आयनों का परिवहन होता है। चिकना होते हुए भी, भीतरी भाग कई तह बनाता है - क्राइस्टे, जो इसके क्षेत्र को काफी बढ़ा देता है। आंतरिक झिल्ली काफी हद तक प्रोटीन से बनी होती है, जिसमें श्वसन श्रृंखला एंजाइम, परिवहन प्रोटीन और बड़े एटीपी सिंथेटेज़ कॉम्प्लेक्स शामिल हैं। यहीं पर एटीपी संश्लेषण होता है। बाहरी और भीतरी झिल्लियों के बीच अपने अंतर्निहित एंजाइमों के साथ एक अंतर-झिल्लीदार स्थान होता है।

माइटोकॉन्ड्रिया के आंतरिक स्थान को मैट्रिक्स कहा जाता है। यहां फैटी एसिड और पाइरूवेट के ऑक्सीकरण के लिए एंजाइम सिस्टम, क्रेब्स चक्र के एंजाइम, साथ ही माइटोकॉन्ड्रिया की वंशानुगत सामग्री - डीएनए, आरएनए और प्रोटीन संश्लेषण उपकरण स्थित हैं।

माइटोकॉन्ड्रिया किसके लिए आवश्यक हैं?

माइटोकॉन्ड्रिया का मुख्य कार्य रासायनिक ऊर्जा के सार्वभौमिक रूप - एटीपी का संश्लेषण है। वे ट्राइकारबॉक्सिलिक एसिड चक्र में भी भाग लेते हैं, पाइरूवेट और फैटी एसिड को एसिटाइल-सीओए में परिवर्तित करते हैं और फिर इसे ऑक्सीकरण करते हैं। इस अंग में, माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए संग्रहीत और विरासत में मिला है, जो माइटोकॉन्ड्रिया के सामान्य कामकाज के लिए आवश्यक टीआरएनए, आरआरएनए और कुछ प्रोटीन के प्रजनन को एन्कोड करता है।

"कोशिका के ऊर्जा स्टेशनों" में विकास के दौरान बचे जीन प्रबंधन समस्याओं से बचने में मदद करते हैं: यदि माइटोकॉन्ड्रिया में कुछ टूट जाता है, तो यह "केंद्र" से अनुमति की प्रतीक्षा किए बिना, इसे स्वयं ठीक कर सकता है।

हमारी कोशिकाएं माइटोकॉन्ड्रिया नामक विशेष अंगकों की मदद से ऊर्जा प्राप्त करती हैं, जिन्हें अक्सर कोशिका का ऊर्जा स्टेशन कहा जाता है। बाह्य रूप से, वे दोहरी दीवार वाले टैंकों की तरह दिखते हैं, और भीतरी दीवार बहुत असमान है, जिसमें कई मजबूत इंडेंटेशन हैं।

एक कोशिका जिसमें केन्द्रक (नीला रंग) और माइटोकॉन्ड्रिया (लाल रंग) होता है। (फोटो NICHD/Flickr.com द्वारा)

अनुभाग में माइटोकॉन्ड्रिया, आंतरिक झिल्ली की वृद्धि अनुदैर्ध्य आंतरिक धारियों के रूप में दिखाई देती है। (फोटो विजुअल्स अनलिमिटेड/कॉर्बिस द्वारा।)

माइटोकॉन्ड्रिया में बड़ी संख्या में जैव रासायनिक प्रतिक्रियाएं होती हैं, जिसके दौरान "भोजन" अणु धीरे-धीरे ऑक्सीकरण और विघटित होते हैं, और उनके रासायनिक बंधनों की ऊर्जा कोशिका के लिए सुविधाजनक रूप में संग्रहीत होती है। लेकिन, इसके अलावा, इन "ऊर्जा स्टेशनों" के पास जीन के साथ अपना स्वयं का डीएनए होता है, जो उनकी अपनी आणविक मशीनों द्वारा परोसा जाता है जो प्रोटीन संश्लेषण के बाद आरएनए संश्लेषण प्रदान करते हैं।

ऐसा माना जाता है कि सुदूर अतीत में माइटोकॉन्ड्रिया स्वतंत्र बैक्टीरिया थे जिन्हें कुछ अन्य एकल-कोशिका वाले प्राणियों (सबसे अधिक संभावना आर्किया) द्वारा खाया जाता था। लेकिन एक दिन "शिकारियों" ने अचानक निगले हुए प्रोटोमाइटोकॉन्ड्रिया को पचाना बंद कर दिया, और उन्हें अपने अंदर ही रखा। एक-दूसरे के साथ सहजीवन की लंबी रगड़ शुरू हो गई; परिणामस्वरूप, जिन्हें निगल लिया गया, उनकी संरचना काफी सरल हो गई और वे अंतःकोशिकीय अंग बन गए, और उनके "मेज़बान" अधिक कुशल ऊर्जा के कारण, पौधों और जानवरों तक, जीवन के अधिक से अधिक जटिल रूपों में विकसित होने में सक्षम हो गए।

यह तथ्य कि माइटोकॉन्ड्रिया एक समय स्वतंत्र थे, उनके आनुवंशिक तंत्र के अवशेषों से प्रमाणित होता है। निःसंदेह, यदि आप सब कुछ तैयार करके अंदर रहते हैं, तो अपने स्वयं के जीन को शामिल करने की आवश्यकता गायब हो जाती है: मानव कोशिकाओं में आधुनिक माइटोकॉन्ड्रिया के डीएनए में केवल 37 जीन होते हैं - जबकि परमाणु डीएनए में 20-25 हजार होते हैं। विकास के लाखों वर्षों में, कई माइटोकॉन्ड्रियल जीन कोशिका नाभिक में चले गए हैं: जिन प्रोटीनों को वे एन्कोड करते हैं उन्हें साइटोप्लाज्म में संश्लेषित किया जाता है और फिर माइटोकॉन्ड्रिया में ले जाया जाता है। हालाँकि, सवाल तुरंत उठता है: 37 जीन अभी भी वहीं क्यों बने हुए हैं जहाँ वे थे?

माइटोकॉन्ड्रिया, हम दोहराते हैं, सभी यूकेरियोटिक जीवों में मौजूद हैं, यानी जानवरों, पौधों, कवक और प्रोटोजोआ में। इयान जॉनसन ( इयान जॉनसन) बर्मिंघम विश्वविद्यालय और बेन विलियम्स से ( बेन पी. विलियम्स) व्हाइटहेड इंस्टीट्यूट ने विभिन्न यूकेरियोट्स से लिए गए 2,000 से अधिक माइटोकॉन्ड्रियल जीनोम का विश्लेषण किया। एक विशेष गणितीय मॉडल का उपयोग करके, शोधकर्ता यह समझने में सक्षम थे कि विकास के दौरान माइटोकॉन्ड्रिया में कौन से जीन के रहने की अधिक संभावना है।