Ультраструктура систем энергообеспечения клетки Митохондрии Общие свойства систем

Ультраструктура систем энергообеспечения клетки Митохондрии Общие свойства систем энергообеспечения клетки Методы изучения митохондрий Количество и локализация митохондрий в клетках Ультраструктура митохондрий Митохондриальная ДНК Увеличение числа митохондрий Авторепродукция митохондрий Хондриом

ОБЩИЕ ЧЕРТЫ СТРОЕНИЯ МИТОХОНДРИЙ И ХЛОРОПЛАСТОВ • Отделены от цитоплазмы двумя мембранами — внешней и внутренней. • Внутренняя мембрана образует складки, направленные внутрь матрикса. • На внутренней мембране локализуются активные метаболические центры — полиферментные комплексы, определяющие выполнение основных физиологических функций (окислительное фосфорилирование для митохондрий, фотофосфорилирование для хлоропластов).

Синтез АТФ в митохондрии

Методы изучения Электронномикроскопическая фотография митохондрий Митохондрии в клетках печени (рисунок Альтмана, 1880) Я — ядро; М — митохондрии Митохондрии Paramecium multimicronucleatum (Protozoa)

Иммуноокрашивание митохондрий клеток He. La антителами ab 3298 (зеленый цвет), плазмолеммы – антителами Alexa Fluor® 594 WGA (красный цвет). Ядра окрашивали DAPI. Иммуноокрашивание митохондрий кардиоцитов антителами ab 3298 (зеленый цвет). Ядра окрашивали DAPI)

Митохондриальная сеть фибробластов (окрашивание DASPMI) Митохондрии фибробластов, окрашенные родамином 123 Иммуноокрашивание митохондрий клеток глиобластомы антителами ab 3298 Митохондрии в фибробластах мышиных эмбрионов (линия 3 Т 3) (GFP)

Количество митохондрий в клетках Митохондрии в делящихся клетках дрожжей Candida albicane (Tanaka, Kanbe, 1985) Гигантская митохондрия в клетке Chlorella fusca а — срез клетки; б — трехмерная реконструкция митохондрии. 1 — ядро; 2 — хлоропласт; 3 — митохондрия; 4 — пиреноид; 5 — вакуоль

Локализация митохондрии в клетках Митохондриальный ретикулум в базальной части клетки извитого канальца почки крысы (Bergeron et at. , 1980) а — срез клетки б — трехмерная реконструкция. М — митохондрии; В — микроворсинки; Я — ядро Saсcharomyces cerevidae. Митохондрии окрашены DASPMI

Ультраструктура митохондрий Схема общей организации митохондрии 1 — внешняя мембрана; 2 — внутренняя мембрана; 3 — впячивания внутренней мембраны - кристы; 4 — места впячиваний, вид с поверхности внутренней мембраны

Полиферментные комплексы на кристах митохондрий Микрофотография митохондрий в клетках печени, полученная с помощью электронного микроскопа 1 — внешняя и внутренняя мембраны; 2 — кристы; 3 — ЭПР

Варианты строения крист митохондрий а — пластинчатые кристы (печень); б — перфорированные кристы (летательная мышца мухи); в — трубчатые кристы; г — волнистые кристы (амеба)

Увеличение числа митохондрий Возможные пути деления митохондрий при образовании перегородок (а) или перетяжки (б) (Muhlethaler, 1959)

Авторепродукция митохондрий Митохондриальная ДНК мт. ДНК животных – 16 -19 т. п. н. мт. ДНК человека – 16, 5 т. п. н. Reclinomonas americana (жгутиконосец) - наиболее полный из известных митохондриальных геномов: 97 генов, в том числе 62 гена, кодирующих белки. Один из наиболее маленьких митохондриальных геномов имеет малярийный плазмодий (2 гена р. РНК и 3 гена, кодирующих белки)

Локализация мт. ДНК в митохондриях человека. мт. ДНК окрашена частичками золота. Разрешение 200 нм.

Увеличение числа митохондрий Возможные пути деления митохондрий при образовании перегородок (а) или перетяжки (б) (по: Muhlethaler , 1959)

Хондриом совокупность всех митохондрий в одной клетке а — разрозненные митохондрии; б — группы митохондрий; в — митохондриальный ретикулум

Локальное повреждение нитчатой митохондрии фибробласта лазерным микролучом, приводящее к деэнергизации всей митохондрии (по: Бакеева, Ченцов, 1989) а — флуоресценция этилродамина в митохондриях интактной клетки. Стрелка указывает на место лазерного укола; б — та же клетка после локального облучения: поврежденная митохондрия потеряла флуоресценцию; в — вид митохондрий той же клетки в фазовом контрасте.

Межмитохондриальные соединения, или контакты (ММК) Кардиомиоцит крысы (фото Т. В. Липиной)

Гашение группы митохондрий кардиомиоцита после облучения одной из митохондрий (показано стрелкой) (по: Бакеева, Ченцов, 1989) а — флуоресцирующие митохондрии до облучения; б — то же после облучения

Схемы различной организации хондриома а — одиночные митохондрии; б — нитчатые митохондрии; в — митохондриальная сеть; г — митохондриальная цепь