İçeriğe atla

Mitokondri

Tipik bir hayvan hücresinin yapı taşlarını (organellerini) gösteren çizimi:
(1) Çekirdekçik
(2) Çekirdek
(3) Ribozomlar (küçük noktalar)
(4) Vezikül
(5) Granüllü endoplazmik retikulum (ER) (Kaba ER)
(6) Golgi aygıtı
(7) Hücre iskeleti
(8) Granülsüz endoplazmik retikulum (Düz ER)
(9) Mitokondriler
(10) Koful
(11) Sitoplazma
(12) Lizozom
(13) Sentrozom içindeki Sentriyoller

Mitokondri, hücre organellerinden biridir. Yunanca mitos (iplik) ve khondrion (tane[1]) sözcüklerinden türetilmiştir. Boyları 0,2-5 mikron arasında değişir. Şekilleri ise ovalden çubuğa kadar değişkenlik göstermektedir. Bazı hücreler tek bir büyük mitokondri içerebilse de mitokondriler hücrelerde çoğunlukla fazla sayılardadır. Sayıları hücrenin enerji ihtiyacına göre değişir. Özellikle kas ve sinir hücreleri gibi enerji ihtiyacı fazla olan hücrelerde çok sayıda mitokondri bulunur. Bir karaciğer hücresinde sayıları 2500 civarına ulaşabilir.

  • Bölünüp çoğalma özelliğine sahiptirler.
  • Mitokondri hücrede enerji üreten organeldir.
  • Mitokondrilerin büyüklük ve şekilleri bakterilerinkiyle benzerlik gösterir.
  • Kendilerine ait ribozom, DNA ve RNA ları vardır. Mitokondriyal DNA bakterilerde olduğu gibi daireseldir ve 16,569 baz çiftinden oluşur. Mitokondri ribozomları yaklaşık olarak bakteri ribozomlarının büyüklüğündedir. Tüm bunlar Endosimbiyoz Kuramını desteklemektedir. Endosimbiyoz Kuramına göre mitokondri bir aerob prokaryotun ökaryotik hücre içine girerek simbiyotik olarak yaşayamaya başlaması sonucu gelişmiş bir organeldir.
  • Mitokondriler kloroplastlar gibi çift zara sahip organellerdir.

Mitokondride 4 kısım vardır. Bunlar dış zar, iç zar, zarlararası (periferal) bölge ve matriksdir. Dış zar iç zara göre daha kalındır ve porin denilen taşıyıcı proteinler bulundururlar. Mitokondri içerisine girecek maddeler porinlerle alınırlar. İç zar dış zara göre daha seçici geçirgen yapıdadır. Dış ve iç zar arasındaki bölgeye periferal bölge adı verilir. İç zar mitokondri matriksine doğru girintiler yaparak krista denilen yapıları oluşturur. Kristalar kese, boru, tüpçük, zigzag gibi çeşitli şekillerde olabilirler. Kristaların mitokondri eksenine uzanma biçimleri genelde enine olmakla birlikte, boyuna ve çapraz olarak da olabilir. İç zar üzerinde solunumda görev alan ETS proteinleri bulunur. Bu sebeple enerji ihtiyacı fazla olan hücrelerin mitokondrilerindeki krista sayısı daha fazladır. İç zar üzerinde elementer partikül (Racker partikülü) denilen yapılar vardır. Bu yapıların iç zarla bağlantılı olan bir sap bölgesi ve buna bağlı baş bölgesi vardır. Baş bölgesinde kimyasal enerjiden[2] ATP sentezi gerçekleştiğinden bu bölgeye ATPozom ismi verilmektedir. Matrikste organel proteinlerinin 2/3'ü bulunur.[3]

Endosimbiyoz Kurama göre mitokondriler, uzun zaman önce, büyük hücrelere geçebilen tek canlı organizmalardı. Fakat hücre içindekilere göre enerjiyi daha verimli ayrıştırabildiklerinden dolayı içine geçtikleri hücrelere çok fayda sağladılar ve zamanla hücrelerin kalıcı birer parçası haline dönüştüler. Buna rağmen, kendi genetik bilgilerini taşır ve içinde bulundukları hücrelerden bağımsız bir şekilde bölünürler. Yani mitokondri, kendini çekirdek bilgisi dahilinde eşleyebilir.

Mitokondriler kalıtımsal olarak yavruya annesinden geçer, babadan gelen spermlerin bu konuda yavruya hiçbir katkısı yoktur. Mitokondri DNA'sında meydana gelen ve mitokondri fonksiyonunu etkileyerek kas ve sinir sistemi üzerinde tutulum sergileyen birçok hastalık bulunmaktadır. Mitokondriyal sitopatiler olarak da adlandırılan bu hastalıkların Avrupa'da görülme sıklığının 1:2000 olduğu bilinmektedir ki bu sayı yaklaşık 400.000 insanın mitokondriyal sitopati ile yaşadığını göstermektedir.[4]

Tarihçe

İlk bu organeli inceleme işlemleri 1840'larda yapılmıştı.[5] Richard Altmann, 1894 yılında bu organeli keşfetti ve "bioblasts" adını verdi.[5] "Mitokondri" terimi ise 1898 yılında Carl Benda tarafından kullanılarak literatüre geçti.[5] Leonor Michaelis, Janus yeşili boyasını keşfetmesiyle supravital boyama yöntemiyle 1900'de mitokondriyi ayrıntılı inceledi. Friedrich Meves, 1904'te bitkilerdeki ilk mitokondri(Nymphaea alba) kaydını yaptı.[5][6] 1908 yılında Claudius Regaud bu organelin protein ve lipit içerdiğini destekledi. 1925 yılında David Keilin'in sitokromları keşfedene kadar solunum reaksiyonları açıklanamadı.[5]

1941'de hücresel metobolizmada ATP fosfat bağlarınından enerji elde edildiği Fritz Albert Lipmann tarafından keşfedildi. Bu yılları takiben, bu olayın hücresel solunumdaki önemi araştırıldı ancak mitokondrinin etkisi bilinmiyordu.[5] Albert Claude, doku fraksiyonasyonu ile mitokondriyi diğer hücrelerden izole etti. Bu deneyde zamanla solunumda mitokondrinin etkisi görülmüştür.[5]

İlk yüksek çözünürlüklü mikrograflar 1952 yılında oluşturuldu. Bu yöntem, Janus Yeşili boyama yönteminin yerini alarak mitokondri incelemesinin tercih edilen yöntemi olmuştur. Bu yolla mitokondrinin hücreden hücreye değişmekte olduğu anlaşılmıştır.

Popüler bir terim olan "hücrenin güçevi", Philip Siekevitz tarafından 1957'de ortaya çıkmıştır.[7]

1967'de, mitokondrinin ribozomlar içerdiği ortaya çıkmış; 1968'de mitokondri gen haritası metotları keşfelilmiş ve 1976'da ise mitokondri gen haritası tamamlanmıştır.[5]

Kaynakça

  1. ^ "mitochondria". Online Etymology Dictionary. 4 Mart 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 11 Nisan 2015. 
  2. ^ Campbell, Neil A.; Brad Williamson; Robin J. Heyden (2006). Biology: Exploring Life. Boston, Massachusetts: Pearson Prentice Hall. ISBN 0-13-250882-6. 2 Kasım 2014 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 11 Nisan 2015. 
  3. ^ Alberts, Bruce; Alexander Johnson; Julian Lewis; Martin Raff; Keith Roberts; Peter Walter (1994). Molecular Biology of the Cell. New York: Garland Publishing Inc. ISBN 0-8153-3218-1. 
  4. ^ Bulduk, Bengisu Kevser; Kiliç, Hasan Basri; Bekircan-Kurt, Can Ebru; Haliloğlu, Göknur; Erdem Özdamar, Sevim; Topaloğlu, Haluk; Kocaefe, Y. Çetin (1 Mart 2020). "A Novel Amplification-Refractory Mutation System-PCR Strategy to Screen MT-TL1 Pathogenic Variants in Patient Repositories". Genetic Testing and Molecular Biomarkers (İngilizce). 24 (3): 165-170. doi:10.1089/gtmb.2019.0079. ISSN 1945-0265. 
  5. ^ a b c d e f g h Ernster L, Schatz G (1981). "Mitochondria: a historical review". The Journal of Cell Biology. 91 (3 Pt 2). ss. 227s-255s. doi:10.1083/jcb.91.3.227s. PMC 2112799 $2. PMID 7033239. 
  6. ^ Ernster's citation Meves, Friedrich (Mayıs 1908). "Die Chondriosomen als Träger erblicher Anlagen. Cytologische Studien am Hühnerembryo". Archiv für mikroskopische Anatomie. 72 (1). ss. 816-867. doi:10.1007/BF02982402.  is wrong, correct citation is Meves, Friedrich (1904). "Über das Vorkommen von Mitochondrien bezw. Chondromiten in Pflanzenzellen". Ber. D. Deutsch. Bot. Ges. Cilt 22. ss. 284-286. , cited in Meves' 1908 paper and in Schmidt, Ernst Willy (1913). "Pflanzliche Mitochondrien". Progressus rei botanicae. Cilt 4. ss. 164-183. Erişim tarihi: 21 Eylül 2012. , with confirmation of Nymphaea alba
  7. ^ Siekevitz P (1957). "Powerhouse of the cell". Scientific American. 197 (1). ss. 131-140. doi:10.1038/scientificamerican0757-131. 

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Biyoloji</span> canlıları inceleyen bilim dalı

Biyoloji ya da dirim bilimi, yaşamın bilimsel olarak incelenmesidir. Geniş bir kapsama sahip bir doğa bilimidir ancak onu tek ve tutarlı bir alan olarak birbirine bağlayan birkaç birleştirici teması vardır. Örneğin, tüm organizmalar, gelecek nesillere aktarılabilen genlerde kodlanmış kalıtsal bilgileri işleyen hücrelerden oluşur. Bir diğer ana tema ise yaşamın birliğini ve çeşitliliğini açıklayan evrimdir. Enerji işleme, organizmaların hareket etmesine, büyümesine ve çoğalmasına izin verdiği için yaşam için de önemlidir. Son olarak, tüm organizmalar kendi iç ortamlarını düzenleyebilmektedir.

<span class="mw-page-title-main">Sitoloji</span> Hücreleri inceleyen biyoloji dalı

Sitoloji veya hücre biyolojisi, kökü Yunancadaki kytos, barındırıcı kelimesidir), hücrelerin fizyolojisini, yapısını, içerdiği organelleri, bulunduğu ortamla olan ilişkisini, yaşam döngüsünü, bölünmesini ve ölümünü inceleyen bir bilim dalıdır. Bu işlem hem moleküler hem de mikroskobik ölçüde gerçekleştirilir. Sitoloji araştırmaları, bakteriler ve protozoa gibi tek hücreli organizmalardan, insan gibi çok hücreli organizmalara kadar büyük bir alana yayılır.

Hücre bir canlının yapısal ve işlevsel özellikler gösterebilen en küçük birimidir. Hücre kelimesi, ; Latince küçük odacık anlamına gelen "cellula" kelimesinden Robert Hooke tarafından türetilmiştir. Hücrenin içerisinde "Solunum, Boşaltım, Beslenme, Sindirim" gibi yaşamsal faaliyetler gerçekleşir.

<span class="mw-page-title-main">Sitoplazma</span> hücre organeli

Sitoplazma, yarı sıvı matriks olup, plazma zarı ile nükleus arasını doldurur. Sitoplazma organeller ve bunların içinde yer aldığı koyu kıvamlı sıvı kısımdan (sitozol) oluşur. Bu sıvı kısmın içeriğini enzimler, RNA, aminoasitler, nükeotitler gibi yıkım tepkimeleri sonucu oluşan atık ürünler, koenzimler, iyonlar ve büyük oranda su oluşturur.

<span class="mw-page-title-main">Endoplazmik retikulum</span> Organel

Endoplazmik retikulum hücrede bulunan, veziküller, tüpler ve sisternalardan oluşmuş bir organeldir. Bu organel çeşitli işlevlerden sorumludur: membran proteinlerinin veya bir membran içinden geçerek salgılanacak olan proteinlerin çevrimi, katlanması ve taşınması; kalsiyum depolanması; ve bazı lipit ve makromoleküllerin depolanması.

<span class="mw-page-title-main">Kloroplast</span> Fotosentezi gerçekleştiren bitki organeli

Kloroplast, fotosentezin gerçekleştiği sitoplazmik organeldir. Bitkilerin sadece yeşil kısımlarında bulunur. Bitkide besin ve oksijen üretilmesini sağlar. Genellikle yeşil renkli olduğu için bitkilerin çoğunun yeşil renkli olmasının temel sebebidir. Güneş enerjisini moleküler bağlar halinde saklayabilen tek yapı kloroplastlardır ve senede bu yolla dünyada 200 milyar ton organik madde üretilmektedir. Fotosentez yapma yeteneği kazanmış bir çekirdeksiz ve organelsiz ilkin hücre ve heterotrof (adrıbeslek) canlıların içerisine girerek simbiyoz yaşama uymuş bu şekilde kloroplastları meydana getirmiştir. Yani mavi algler kloroplastların evrimsel olarak atasıdır.

<span class="mw-page-title-main">Hücre çekirdeği</span> ökaryot hücrelerin çoğunda bulunan zarla kaplı bir organel

Hücre çekirdeği ya da nükleus, ökaryot hücrelerin hepsinde bulunan zarla kaplı bir organeldir. Hücrenin genetik bilgilerinin çoğu, hücre çekirdeğinin içinde katlı uzun doğrusal DNA molekülleri ile histon gibi birçok proteinin bir araya gelerek oluşturduğu kromozomlarda bulunur. Bu kromozomların içindeki genler hücrenin çekirdek genomunu oluşturur. Hücre çekirdeğinin işlevi bu genlerin bütünlüğünü devam ettirmek ve gen ekspresyonunu düzenleyerek hücre işlevlerini kontrol altında tutmaktır. Çekirdeği çıkarılan her hücre bir süre sonra ölür.

<span class="mw-page-title-main">Plastit</span> fotosentez yapan ökaryotların zarlı organeli

Plastitler, deniz yosunu, bitki ve kimi protist hücrelerinde bulunan, çeşitli görevleri olan çift zarlı temel organeldir. 1,5 milyar yıl önce endosimbiyoz ile ökaryot hücrelerine aktarılmış siyanobakteriler olarak değerlendirilir. Genç hücrelerde renksiz olan plastitler (lökoplast), hücre ile birlikte gelişerek, hücrenin görevine uygun biçim ve renk kazanır. Bulundurdukları pigment ve görevlerine göre birbirine dönüşebilen üç çeşit plastit vardır:

<span class="mw-page-title-main">Adenozin trifosfat</span> organik bileşi

'Adenozin trifosfat, hücre içinde bulunan çok işlevli bir nükleotittir. İngilizce Adenosine Triphosphateden ATP olarak kısaltılır. En önemli işlevi hücre içi biyokimyasal reaksiyonlar için gereken kimyasal enerjiyi taşımaktır. Fotosentez ve hücre solunumu sırasında oluşur. ATP bunun yanı sıra RNA sentezinde gereken dört monomerden biridir. Ayrıca ATP, hücre içi sinyal iletiminde protein kinaz reaksiyonu için gereken fosfatın kaynağıdır. 3 tane fosfattan oluşur.

<span class="mw-page-title-main">Guanozin trifosfat</span>

Guanozin-5'-trifosfat (GTP), bir pürin nükleozid trifosfattır. Transkripsiyon sırasında RNA bireşimi için gerekli yapı taşlarından birisidir. Bir guanin bazı, bir riboz şekeri ve üç fosfat grubundan meydana gelir. Guanin ribozun 1. karbonuna, trifosfat bölümü ise ribozun 5. karbonuna bağlıdır.

<span class="mw-page-title-main">Ökaryot</span> hücrelerinde bir çekirdek ve genellikle organeller içeren canlılar

Ökaryotlar, hücrelerinde bir çekirdek ve –genellikle– organeller içeren bir canlılar grubu olup, bilimsel sınıflandırmada arkeler ve bakterilerle beraber tüm canlıları kapsayan üç ana gruptan biridir.

Oksidatif fosforilasyon, canlılarda enerji kaynağı olarak kullanılan ATP sentezinde kullanılan yollardan biridir. Fosforilasyon olarak da adlandırılan ATP sentezi başlıca dört yoldan gerçekleştirilir.

<span class="mw-page-title-main">Oksijenli solunum</span> Hücresel solunum

Oksijenli solunum, organik besinlerden oksijen yoluyla ATP elde etme işidir. Hücrelerdeki bazı kimyasal tepkimelerde kullanılan enerjinin oksijen kullanılarak açığa çıkarılması demektir. Biyoloji ders kitapları sık sık hücresel solunum sırasında glikoz molekülü başına 38 ATP molekülü üretildiğini söylese de sızıntılı zarların yanı sıra mitokondriyal matrikse pirüvat ve ADP hareketinin maliyetinden dolayı %100 verim olamayacağından bu sayıya asla ulaşılmaz, mevcut tahminler glikoz başına 29 ilâ 30 ATP dolayındadır.

<span class="mw-page-title-main">Aktif taşıma</span>

Aktif taşıma, küçük moleküllerin, az yoğun ortamdan çok yoğun ortama ATP harcanarak geçişidir. Aktif taşımada, hücre zarı üzerindeki porlardan geçebilecek büyüklükteki moleküller, taşıyıcı protein ve taşıyıcı enzimler yardımıyla taşınır. Taşıma sırasında enerji kullanıldığı için sadece canlı hücrelerde gerçekleşebilir. Hücre içinden hücre dışına, hücre dışından hücre içine olmak üzere her iki yönde de gerçekleşebilir.

Programlanmış hücre ölümü, herhangi bir hücrenin, hücre içi bir programla ölmesinin planlaması ve gerçekleştirilmesidir.

Elektron taşıma sistemi veya elektron taşıma zinciri (İngilizce: Electron Transport System), NADH ve FADH2 gibi elektron taşıyıcılarının verdikleri elektronları ETS elemanlarında redoks tepkimelerine sokarak ATP üretimini sağlayan sistemin adıdır.Kristada bulunur.Kıvrımlı olan zar yüzeyinin genişlemesini saglar.Böylece enzimlerin etkinliklerinin artmasına olanak sağlar.Elektronlar, son elektron alıcısı oksijene varana kadar ETS elemanları boyunca taşınırlar ve enerji kaybederler. Elektronların verdiği enerji ETS elemanları tarafından protonların aktif taşınmasında kullanılır ve ETS elemanlarının üzerinde bulunduğu çift katlı fosfolipid zarının iki tarafında potansiyel fark oluşturulur. Bu potansiyel fark daha sonra ATP sentezi için kullanılır. Burada ATP sentezi H+ iyonlarının derişim farklılığına bağlı olarak dışarı pompalanır. Bu sırada ATP sentez enzimi aktifleşir ve ATP sentezlenir. ETS elemanları, ökaryotik hücrelerde mitokondri ve kloroplast organellerinde bulunur.

<span class="mw-page-title-main">Mitokondriyal DNA</span>

Mitokondriyal DNA (mtDNA), mitokondri organelinin sitoplazmaya benzer bir sıvı ile dolu olan matriks adı verilen bir kompartımanında bulunan, çift zincirden oluşmuş halkasal yapılı bir nükleik asittir. Her hücrede bir çift Kromozomal DNA bulunurken, mtDNA hücre başına 100-10.000 kopyaya sahip olabilir. Mitokondriyal DNA maternal kalıtım gösterir, bir başka deyişle anneden çocuklara aktarılır.

<span class="mw-page-title-main">Kemiosmoz</span> Hücresel solunumu sağlayan elektrokimyasal prensip

Kemiosmoz; iyonların, elektrokimyasal gradyanı azaltmak için seçici geçirgen bir zardan geçme hareketidir. Hücresel solunumdaki ATP sentezinin gerçekleşmesini sağlayan enerjinin büyük bir kısmı hidrojenlerin yaptığı bu hareketten karşılanır.

Hayvanların evrimi, yaşamın doğuşundan bu yana gerçekleşen evrimsel sürecin, ilk hayvanların ortaya çıkışından bu zamana kadar olan gelişimi.

<span class="mw-page-title-main">Mitokondriyal ribozom</span>

Mitokondriyal ribozom veya mitoribosome, mtDNA'larda kodlanmış olan mitokondriyal mRNA'ların translasyonunu gerçekleştiren, riboprotein yapısında bir protein kompleksidir. Mmitokondri içerisinde aktiftir. Mitoribozomlar, sitoplazmik ribozomlar gibi iki alt birimden oluşur - büyük (mtLSU) ve küçük (mt-SSU). Ancak rRNA / protein oranı sitoplazmik ribozomlardan farklıdır. Mitoribozomlar, birkaç spesifik proteinden ve daha az rRNA'dan oluşur.


Bu sayfa, bu Vikipedi makalesine dayanmaktadır.
Metin, CC BY-SA 4.0 lisansı altında mevcuttur; ek koşullar uygulanabilir.
Görseller, videolar ve sesler kendi lisansları altında mevcuttur.