19.2:

19.2: Mitokondriyal Membranlar

Mitochondrial Membranes

JoVE Core
Cell Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

JoVE Core Cell Biology

Mitochondrial Membranes

Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.

19.1: Mitochondria

19.3: The Inner Mitochondrial Membrane

9,106 Views

•

01:45 min

•

April 30, 2023

Overview

Tek bir mitokondri, çift zarlı bir sistemle çevrili fasulye şeklinde bir organeldir. Mitokondrinin dış zarı pürüzsüzdür ve birçok gözenek içerir – ayrılmaz zar taşıyıcıları. Porinler, iyonların ve küçük yüksüz moleküllerin dış mitokondriyal zardan serbest difüzyonunu sağlar, ancak 5000 Dalton’dan daha büyük moleküllerin taşınmasını sınırlar. Ayrıca, dış mitokondriyal zar, endoplazmik retikulum, peroksizom, endozom, lizozom ve plazma zarı gibi diğer hücre altı organellerle zar temas bölgeleri adı verilen benzersiz bir yapı oluşturur.

Dış mitokondriyal zar, cristae adı verilen birçok istilası olan iç mitokondriyal zardan yapısal ve işlevsel olarak farklıdır. Cristae, oksidatif fosforilasyon (OXPOS) veya solunum fonksiyonları için birçok protein kompleksi ve enzim barındırır. İç zarın cristae şeklinde düzenlenmesi, mitokondriyal temas bölgeleri ve cristae düzenleme sistemi veya MICOS gibi zar şekillendirme proteinlerine bağlıdır.

Mitokondriyal zarların karakteristik şekli, ATP sentezi, otofaji (veya mitofaji), kök hücre farklılaşması ve doğuştan gelen bağışıklık tepkisi dahil olmak üzere işlevleri için çok önemlidir. Bununla birlikte, belirli işlevleri kolaylaştırmak için mitokondriyal zarlar yapısal değişikliklere uğrar. Örneğin, solunum reaksiyonları tetiklendiğinde, cristae yoğunluğu daha fazla enzim ve metabolit barındıracak şekilde artar, böylece oksidatif fosforilasyon oranını iyileştirir.

Ayrıca, mitokondriyal zarlar, hücresel ihtiyaçları düzenlemek için füzyon veya fisyona uğrayabilir. Örneğin, birçok mitokondri, gerektiğinde ATP üretiminin verimliliğini artırmak için enzimlerini, kofaktörlerini ve diğer kaynaklarını birleştirmek için birleşebilir. Buna karşılık, bireysel mitokondri, ölmekte olan bir hücredeki iç organellerin verimli bir şekilde bozulmasına aracılık edebilecek daha reaktif oksijen türleri üretmek için fisyona (veya parçalanmaya) uğrayabilir. Ayrıca, mitokondrinin parçalanması, hücre bölünmesi sırasında mitokondrinin yavru hücrelere eşit dağılımı için gerekli olan kritik bir mekanizmadır.

Transcript

Bir mitokondri, her biri farklı yapı ve özelliklere sahip olan pürüzsüz bir dış zar ve yoğun bir şekilde katlanmış bir iç zar olmak üzere iki eşmerkezli zarla çevrilidir.

Dış zar lipit bakımından zengindir ve bu organeller arasında lipit taşınmasına yardımcı olan endoplazmik retikulum zarı ile benzersiz bir yapı oluşturur.

Dış zarın aksine, iç zar protein açısından zengindir ve cristae adı verilen birçok istilaya sahiptir.

Bu kıvrımlar, iç zarın yüzey alanını arttırır ve birçok elektron taşıma zinciri enziminin mitokondride paketlenmesine izin verir.

Mitokondriyal zarlar, dış ve iç zarlar arasındaki zarlar arası boşluk ve iç mitokondriyal zar tarafından çevrelenen matris olmak üzere iki submitokondriyal bölmeyi tanımlar.

Bu bölmelerin bileşimi, iki mitokondriyal zarın geçirgenliğine bağlıdır.

Dış mitokondriyal zar, iyonların ve küçük, yüksüz moleküllerin zarlar arası boşluğa serbest difüzyonuna izin veren porin adı verilen taşıyıcı proteinler içerir. Sonuç olarak, zarlar arası boşluk, sitoplazma ile aynı pH ve iyonik bileşime sahiptir.

Buna karşılık, iç zar sıkı bir difüzyon bariyeri görevi görür. Matrisin içine ve dışına seçici iyonlara ve metabolitlere izin veren spesifik zar taşıma proteinleri içerir.

Bu nedenle, mitokondriyal matris yalnızca mitokondri içindeki enerji metabolizmasından sorumlu seçilmiş iyonları, molekülleri ve enzimleri içerir.

Key Terms and definitions

Learning Objectives

Questions that this video will help you answer

This video is also useful for