Очень глупый вопрос Почему в клетках много митохон
Известно, что в животных организмах существует органная специализация. Сердце, печень, почки, кишечник, желудок и т.д. выполняют свои высокоспецифические функции. Клетки животных, из которых состоят органы, также многофункциональны. Клеточные органеллы выполняют разнообразные функции: ядро, ядерная оболочка, аппарат Гольджи, цитоплазма, лизосомы, плазматические мембраны, центриоль, пероксисомы, рибосомы, митохондрии, эндоплазматический ретикулум, ядерная оболочка, аппарат Гольджи, нуклеола... И все эти органеллы нуждаются в энергетической подпитке, без которой не могут функционировать.
В Википедии можно узнать, что АТФ, или аденозинтрифосфат, запасает энергию "в связях между фосфатными группами и высвобождает её при разрыве этих связей". В частности, энергия (якобы) запасается в химических связях, соединяющих фосфатные группы (вполне стабильные и водорезистентные), и высвобождается при разрыве этих связей, в первую очередь связи между второй и третьей фосфатной группой. Это (якобы) высвобождение энергии обеспечивает различные клеточные процессы. Если энергия запасается в химических связях, соединяющих фосфатные группы и высвобождается при разрыве этих связей, то возникает на первый взгляд весьма глуповатый вопрос: "Почему в клетках много митохондрий?!
Мы знаем также, что жизненно важную роль по транспортировке АДФ в митохондриальный матрикс и АТФ из митохондрий с целью поддержания высоких концентраций АТФ в цитозоле для реакций, требующих энергии, выполняет переносчик АДФ/АТФ. Тогда возникает на первый взгляд весьма глуповатый вопрос: "Почему в клетках много митохондрий?!
Хотя понятно, что количество митохондрий в клетке может варьировать в зависимости от типа клеток и их метаболической специализации, но совершенно не понятно, почему в клетке может содержаться от нескольких сотен до нескольких тысяч митохондрий?! Например, в клетках печени человека их может быть около 1000-2000, а в клетках сердца - еще больше. В некоторых клетках, таких как яйцеклетки, может быть до 100 000 митохондрий. Почему?! Если энергия запасается в химических связях, соединяющих фосфатные группы и высвобождается при разрыве этих связей, то поддержанию высоких концентраций АТФ в цитозоле для реакций, требующих энергии (а такие реакции наличествуют во всех органеллах клетки), ничего не грозит. Так почему же Природа, для которой свойственно неукротимое стремление к высокой степени целесообразности (в первую очередь, энергетической целосообразности), вместо нескольких мощных и больших по размеру митохондрий, которые могли бы рационально обслуживать органеллы клетки, создаёт тысячи митохондрий?!
Здесь можно было бы высказать предположение о том, что эффективность работы митохондрий зависит от их размера и падает с увеличением размера. Но известно, что форма и размеры митохондрий значительно варьируют в зависимости от многих факторов, например, от физиологической активности клеток.
Ответ на этот на первый взгляд очень глупый вопрос содержится в моей предыдущей статье "Как АТФ "взрывается" в АДФ, а АДФ - в АМФ?" - в которой объясняется, что вышедшие из митохондрии "заряженные энергией" молекулы АТФ не могут путешествовать в водном цитозоле, поскольку связанный с пирофосфатной группой атом магния мгновенно её разрывает, присоединяя молекулы воды. Из этой моей гипотезы следует вывод о том, что каждая органела клетки может функционировать только непосредственно примыкая к своей/своим митохондриям, а каждая митохондрия должна примыкать к той органелле, на обслуживание которой нацелена... Иными словами, вся жизнь клетки проходит практически на поверхности митоходрий, все органеллы клетки касаются "своих" митохондрий.
Свидетельство о публикации №225081600183