In eukaryotischen Zellen nehmen Mitochondrien eine beträchtliche Fläche des zytoplasmatischen Volumens ein. Lassen Sie uns weitere Fakten dazu im Detail erfahren.
Mitochondrien befinden sich im Zytoplasma der eukaryotischen Zellen. Diese Organellen helfen, ATP zu erzeugen, das die zelluläre Kraft ist, und sind frei physikalisch durch eine Doppelmembran in der zytoplasmatischen Umgebung suspendiert. Sie sind sehr notwendig für die Entwicklung komplexer Tiere.
Mitochondrien verlassen sich auch stark auf die Chemikalien und Proteine, die im Zytoplasma gefunden werden das sie umgibt. Das vielleicht beste Beispiel dafür ist die Tatsache, dass die überwiegende Mehrheit der mitochondrial lokalisierten Proteine im Zytoplasma synthetisiert und im Zellkern kodiert werden. Ohne diese Proteine können die Mitochondrien überhaupt nicht funktionieren.
Wo befinden sich Mitochondrien im Zytoplasma?
Aus einer Reihe weiterer Gründe scheint es die ideale Perspektive zu sein, an die Mitochondrien so wenig wie möglich zu denken Zellen im Zytoplasma vorhanden. Lassen Sie uns mehr im Detail wissen.
Mitochondrien sind innerhalb des Gelanteils des Zytoplasmas der eukaryotischen Zellen zusammen mit anderen Organellen der Zelle, die als Zytosol bekannt ist, suspendiert.
Im Zytoplasma bestehen Mitochondrien aus Doppelmembranen. Die äußere Membran und die innere Membran bestehen aus vielen speziellen Proteinen, die als Porine und Phospholipidschichten bekannt sind. Diese beiden Schichten sind wiederum durch den Intermembranraum getrennt.
Warum befinden sich Mitochondrien im Zytoplasma?
Mitochondrien befinden sich im Zytoplasma der Zellen, die aerob atmen (Atmung in Anwesenheit von Sauerstoff). Sehen wir uns die Gründe für diese Tatsache im Detail an.
Mitochondrien befinden sich im Zytoplasma, da angenommen wird, dass Mitochondrien ursprünglich nicht zur Zelle gehörten und stattdessen während des Evolutionsprozesses von außen in die Zelle eindrangen. Durch die für beide Seiten vorteilhafte Verbindung mit anderen Zellen wurden sie zu einem integrierten Bestandteil einer Zelle.
Mitochondrien waren früher autonome Zellen, die Energie produzieren konnten. Infolgedessen haben Mitochondrien ihre eigenen Kerne. Da die Kernporen ein so großes Organell im Kern nicht aufnehmen können, existieren außerhalb davon Mitochondrien. Aus diesem Grund ist ein Mitochondrium in der Lage, sein individuelles Protein aus dieser DNA zu generieren.
Wie arbeiten Mitochondrien und Zytoplasma zusammen?
Mitochondrien arbeiten mit Zytoplasma zusammen, um Energie oder ATP zu produzieren. Lassen Sie uns sehen, wie dies geschieht.
Die unten angegebenen Schritte zeigen das Arbeitsprinzip der Mitochondrien zusammen mit dem Zytoplasma:
- Im Zytoplasma wird durch die Reaktionen Pyruvat erzeugt, das für die Verknüpfungsreaktion wichtig ist.
- Glucose besteht aus 2 Phosphatmolekülen, die an jedem der terminalen Enden des linearen Moleküls befestigt sind, um 1,6-Bisphosphat zu produzieren.
- Dies wird in zwei Teile getrennt, um zwei Moleküle Pyruvat zu erhalten. Pyruvat passiert das Zytoplasma und erreicht den Intermembranraum der Mitochondrien.
- In diesem Schritt findet die Verknüpfungsreaktion oder Verbindungsreaktion statt, dh Krebs und oxidative Phosphorylierung, die ATP zusammen mit einigen anderen notwendigen Produkten produzieren.
- Dieses ATP kann durch das Zytoplasma fließen, um energiebedürftige Zellreaktionen durchzuführen.
- Die äußere Membran ermöglicht es dem ATP, die Abfallkomponenten herauszufiltern, die das Zytoplasma umgeben.
- Die innere Membran spielt eine Rolle als Barriere, die es den Mitochondrien ermöglicht, durch eine Veränderung der Protonenkonzentration einen „Potentialgradienten“ oder im Wesentlichen eine Spannung zu erzeugen.
- Auf diese Weise stimulieren Mitochondrien und Zytoplasma das Wachstum der Zellen, indem sie ATP produzieren, das die Standardeinheit für Energie ist.
Unterschied zwischen Mitochondrien und Zytoplasma
Obwohl Mitochondrien und Zytoplasma für das bessere Funktionieren einer Zelle zusammenarbeiten, weisen sie auch Unterschiede auf. Lassen Sie uns sehen, was sie sind.
Nachfolgend sind einige der Unterschiede zwischen Mitochondrien und Zytoplasma aufgeführt:
| Zytoplasma | Mitochondrien |
| Zytoplasma befindet sich in der Zelle in der Mitte von Zellmembran und Kernmembran. | Mitochondrien sind Teil des darin befindlichen Zytoplasmas. |
| Zytoplasma hilft bei der Bereitstellung von Form, Volumen und Struktur der Zelle. | Mitochondrien nehmen am Prozess der Erzeugung von Energie oder ATP teil. |
| Zytoplasma hat keine bestimmte Struktur, sondern eine dicke, gelartige Konsistenz | Mitochondrien haben eine besondere Form |
| Cytoplasma haben keine eigene Membran | Mitochondrien sind eine Doppelmembran-Zellorganelle |
| Zytoplasma ist eine Lösung aus vielen Proteinen, Zytosol, zytoplasmatischen Einschlüssen zusammen mit den anderen darin vermischten Organellen von Zellen | Mitochondrien haben ihre eigene Art von Matrix, die innerhalb ihrer Doppelmembran begrenzt ist |
| Zytoplasma enthält alle Stoffwechselreaktionen, die in einer Zelle stattfinden | Die Hauptfunktion der Mitochondrien besteht darin, die Wirtszelle mit Energie zu versorgen |
| Aufgrund der zahlreichen Stoffwechselvorgänge innerhalb der Zelle kann sich die zytoplasmatische Matrix (Cytosol) von flüssig (Sol) zu elastisch (Gel) und umgekehrt verändern | In den Zellorganellen wird kein solcher Austausch beobachtet (Austausch tritt unter bestimmten Umständen auf, ist aber sehr selten). |
| Abfallstoffe werden durch Exozytose mit oder ohne Hilfe anderer im Zytoplasma verteilter Zellorganellen eliminiert | Mitochondrien exportieren ihre Abfälle einfach in das Zytoplasma, anstatt sie dort zu lagern, wo sie bald aus der Zelle ausgestoßen werden |
| Das Zytoplasma verbleibt dort und hilft bei den Prozessen der Mitose und Meiose während der Zellteilung | Mitochondrien verschwinden während der Zellteilung und erscheinen erst kurz vor dem Prozess der Zytokinese wieder |
Wie viele Mitochondrien kann ein Zytoplasma haben?
Die Anzahl der Mitochondrien in a Zelle kann je nach Organismus, Zelltyp oder sogar Gewebe global variieren. Lassen Sie uns mehr über die Tatsache im Detail diskutieren.
Die Anzahl der Mitochondrien im Zytoplasma kann je nach Energiebedarf der Zelltypen von wenigen bis zu mehreren hundert variieren.
Zum Beispiel enthalten reife rote Blutkörperchen und die terminalen Keratinozyten der Hautepidermis keine Mitochondrien, während eine Leberzelle bis zu zweitausend Mitochondrien enthalten kann.
Funktionen der Mitochondrien im Zytoplasma
Die Funktionen der Mitochondrien in den Zellen sind lebenswichtig, da sie auf verschiedene Weise helfen, damit die Zellen bestimmte Programme ausführen können. Teilen Sie uns seine Funktionen im Detail mit.
The Die Energieerzeugung durch die Prozesse der oxidativen Phosphorylierung und der Elektronentransportkette ist die primäre Funktion der Mitochondrien.
Einige der Hauptfunktionen der Mitochondrien im Zytoplasma sind:
- Mitochondrien helfen bei der Umwandlung von Energie-
- Der wichtigste Teil der Mitochondrien in einer Zelle ist die Produktion von ATP (Energie) durch den Prozess der Zellatmung
- Mitochondrien wandeln mit Hilfe des in der Zelle vorhandenen Sauerstoffs chemische Energie aus der Nahrung in ATP um
- Dieses ATP wird von der Wirtszelle in Form von Energie verwendet
2. Zitronensäurezyklus in der mitochondrialen Matrix-
- Die gesamten biochemischen Reaktionen, die während der ATP-Produktion stattfinden, sind als Zitronensäurezyklus bekannt
- Dieser Prozess ist im Volksmund auch als Krebszyklus oder Tricarbonsäurezyklus oder TCA-Zyklus bekannt
- Die Reaktion findet in der Matrix der Mitochondrien statt und erzeugt somit eine Chemikalie, die als NADH bekannt ist
3. Mitochondrien bestimmen eine Zelle lebend oder tot-
- Mitochondrien erzeugen Energie, durch die sie durch einen als Apoptose bekannten Prozess überprüfen können, ob Zellen am Leben bleiben oder nicht
- Es fungiert als Kontrollraum in der Zelle, der verschiedene Informationen wie pro- oder antiapoptotische Reize sammelt und so bestimmt, ob die Zelle leben soll oder nicht.
4. Hilft bei der Regulierung der Stoffwechselaktivität in der Zelle
5. Hilft bei der Förderung des Wachstums neuer Zellen und der Vermehrung der Zelle
6. Hilft im „Verdauungssystem“ der Zelle
7. Unterstützt die Fähigkeit der Leberzellen, Ammoniak zu eliminieren
8. Mitochondrien speichern Calcium-
- Calcium ist ein wichtiges Ion, das für zelluläre Prozesse notwendig ist
- Mitochondrien spielen eine Rolle, indem sie Kalziumionen schnell aufnehmen und speichern, bis sie benötigt werden
- Mitochondrien helfen auch bei der Regulierung der Kalziumkonzentration in den Zellen
9. Mitochondrien erzeugen ROS-
- Während des Prozesses des mitochondrialen Stoffwechsels erzeugen sie als Nebenprodukte reaktive Sauerstoffspezies (ROSs), die auch als freie Radikale bekannt sind
- Diese ROS können von den Zellen verwendet werden, um den Molekülen zu signalisieren, Bakterien zu zerstören
- Aber hohe Dosen von ROS können DNA, Proteine und Lipide schädigen
10 Beteiligt an der Produktion einer Reihe von Hormonen wie Östrogen und Testosteron sowie bestimmter Blutbestandteile
11 Es spielt auch eine Rolle bei der Zellproliferation sowie Funktionen wie Zelldifferenzierung, Zellsignalisierung, Zellalterung und Zykluskontrolle
12 Mitochondrien produzieren Wärme-
- Human Körper kann Wärme durch eine nicht zitternde Thermogenese über ein Gewebe erzeugen, das als braunes Fett bekannt ist.
- Braunes Fett besteht im Vergleich zu weißem Fett aus einer größeren Anzahl von Mitochondrien. Diese Mitochondrien sind etwas unterschiedlich im Typ.
- Anstatt ATP als Endergebnis der Elektronenübertragungskette zu produzieren, „lecken“ diese Mitochondrien die Protonen in die braunen Fettzellen, dh braune Adipozyten.
- Dadurch kommt es zu einer Entkopplung von Proteinen und es entsteht Wärme.
- Diese Mitochondrien werden als „Motoren“ des braunen Fetts bezeichnet, da sie für die Verbrennung der Kalorien verantwortlich sind, die Wärme erzeugen.
Wie hängen Zytoplasma und Mitochondrien zusammen?
Zytoplasma und Mitochondrien, die in der Zelle vorhanden sind, arbeiten gleichzeitig miteinander. Lassen Sie uns mehr darüber sehen, wie sie verwandt sind.
In einer Zelle können Zytoplasma und Mitochondrien auf folgende Weise miteinander in Beziehung stehen:
- Mitochondrium ist einer der wichtigen Teile des Zytoplasmas in einer Zelle.
- Das Zytoplasma der eukaryotischen Zellen ist die gelartige Substanz, die aus verschiedenen Zellorganellen besteht, darunter Mitochondrien, Ribosomen und Golgi-Körperchen.
- Mitochondrien sind in der Oberfläche des Gelanteils suspendiert Zytoplasma, das als Zytosol bekannt ist.
Sind Mitochondrien in allen Zytoplasmen zu finden?
Mitochondrien kommen in fast allen aeroben Zellen vor. Das Vorhandensein von Chloroplasten in Pflanzenzellen ist der einzige Unterschied zwischen ihnen und tierischen Zellen. Lassen Sie uns damit vorankommen.
Mitochondrien sind in allen Zytoplasmen zu finden. Der Krebs-Zyklus, das bei der Bildung von ATP hilft, ist der Mechanismus, durch den Mitochondrien sowohl in Pflanzen- als auch in Tierzellen Zellenergie produzieren.
Diese Mitochondrien sind im Allgemeinen die farblosen Zellorganellen, die weit auf der zytoplasmatischen Oberfläche verteilt sind. Es gibt keine Mitochondrien in Bakterien, einigen prokaryotischen Zellen oder reifen Erythrozyten (auch als RBCs bekannt) von Eukaryoten.
Zusammenfassung
Die Zeitraffer-Mikrokinematographie lebender Zellen zeigt dies jedoch Mitochondrien sind unglaublich dynamische und veränderliche Organellen, ihre Form kontinuierlich verändern und sogar miteinander verschmelzen, bevor sie sich wieder trennen. Moderne tierische Zellen wären vollständig auf anaerobe Glykolyse angewiesen, um ATP zu produzieren, wenn es keine Mitochondrien gäbe.
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