– Să pătrundem în lumea mitocondriilor, care sunt probabil organitele mele preferate. Așa că haideți să facem o mică trecere în revistă a ceea ce sunt mitocondriile și apoi putem aprofunda puțin mai mult în structura lor. Așadar, să ne gândim la o celulă și nu la orice celulă, ci la o celulă eucariotă. Aceasta este membrana celulară, iar atunci când oamenii spun „eucariot” sau „celulă eucariotă”, ei spun, de obicei, „Oh! Aceasta trebuie să aibă ADN-ul nuclear „într-un nucleu legat de membrană”, ceea ce ar fi adevărat, așa că haideți să desenăm nucleul nostru legat de membrană. Aceasta este membrana noastră nucleară. Aveți ADN-ul aici, așa că haideți să desenăm niște ADN. Dar când vorbim despre celulele eucariote, nu vorbim doar despre un nucleu legat de membrană, ci și despre alte organite legate de membrană, iar pe locul al doilea în topul structurilor legate de membrană care sunt foarte importante pentru celulă se află mitocondriile. Așadar, să desenăm câteva mitocondrii chiar aici. Așa că voi vorbi puțin mai mult despre ce sunt aceste mici linii mâzgălite pe care le desenez în interiorul mitocondriei și aceasta este de fapt o vizualizare mai mult ca la carte, deoarece vom învăța în câteva minute sau secunde că acum avem vizualizări mai sofisticate a ceea ce se întâmplă de fapt în interiorul unei mitocondrii, dar de fapt nu am răspuns la toate întrebările noastre, dar s-ar putea să fi învățat deja asta, așa că permiteți-mi să clarific, acestea sunt mitocondrii. Acesta este pluralul. Dacă vorbim doar despre una dintre ele, vorbim despre o mitocondrie. Acesta este singularul mitocondriei. Dar s-ar putea să fi învățat deja, cândva în trecut sau într-un alt videoclip de la Khan Academy, că acestea sunt văzute ca fiind fabricile de ATP pentru celule. Așa că dați-mi voie să îndrept lucrurile în felul următor. Deci, fabrici de ATP. Fabrici de A-T-P și dacă ați urmărit videoclipurile despre ATP sau despre respirația celulară sau alte videoclipuri, aș vorbi în mod repetat despre faptul că ATP este de fapt moneda de schimb pentru energie în celulă și că atunci când este în forma ATP aveți adenozin trifosfat. Dacă îndepărtați una dintre grupele de fosfat, dacă îndepărtați unul dintre P-uri, se eliberează energie și aceasta este cea pe care corpul vostru o folosește pentru a face tot felul de lucruri, de la mișcare la gândire și la tot felul de lucruri care se întâmplă de fapt în corpurile voastre, așa că vă puteți imagina că mitocondriile sunt foarte importante pentru energie, pentru atunci când celula trebuie să facă anumite lucruri. Și de aceea veți găsi mai multe mitocondrii în lucruri precum celulele musculare, lucruri care trebuie să folosească multă energie. Acum, înainte de a intra în structura mitocondriei, vreau să vorbesc puțin despre trecutul său fascinant, deoarece ne gândim la celule ca la cea mai elementară unitate de bază a vieții, iar acest lucru este adevărat, vine direct din teoria celulară, dar se pare că cea mai răspândită teorie despre cum au ajuns mitocondriile în celulele noastre este că, la un moment dat, predecesorii, strămoșii mitocondriilor noastre, erau organisme libere, independente, microorganisme. Așadar, ele descind din microorganisme de tip bacterian care ar fi putut trăi pe cont propriu și poate că erau foarte bune la procesarea energiei sau poate că erau chiar bune la alte lucruri, dar la un moment dat în trecutul evolutiv, au fost ingerate de ceea ce au fost strămoșii celulelor noastre și, în loc să fie înghițite și sfâșiate în bucăți și să fie digerate și mâncate, a fost ceva de genul: „Hei, așteaptă, dacă aceste lucruri rămân pe aici”, acele celule au mai multe șanse să supraviețuiască „pentru că sunt capabile să ajute la procesarea glucozei” sau să ajute la generarea de mai multă energie din anumite lucruri.” Astfel, celulele care au fost capabile să trăiască în simbioză au oferit un loc unde să trăiască mitocondriile sau pre-mitocondriile, mitocondriile strămoșești, acestea au supraviețuit și apoi, prin intermediul proceselor de selecție naturală, acestea sunt cele pe care le asociem acum, asociem celulele eucariote ca având mitocondrii, așa că întreaga idee că un organism se află în interiorul altui organism, în simbioză, chiar și la nivel celular, mi se pare halucinantă, dar, oricum, nu voi mai vorbi despre asta, ci despre prezent, să vorbim despre structura actuală a mitocondriilor. Și voi desena mai întâi un fel de desen simplificat al unei mitocondrii și voi desena o secțiune transversală. Așadar, voi desena o secțiune transversală. Deci, dacă ar fi să o tăiem în două. Ceea ce am desenat chiar aici ar fi membrana exterioară. Aceasta este membrana exterioară de aici și o vom eticheta. Membrana exterioară. Și toate aceste membrane pe care le voi desena, toate vor fi bicapace de fosfolipide. Deci, dacă ar fi să măresc imaginea chiar aici, așa că, dacă ar fi să măresc imaginea, am vedea un strat bilateral de fosfolipide. Deci, aveți capetele hidrofile orientate spre exterior, capetele hidrofile orientate spre exterior și cozile hidrofobe orientate spre interior. Deci. Vedeți ceva asemănător, deci toate sunt bilayere de fosfolipide. Dar nu sunt doar fosfolipide. Toate aceste membrane au tot felul de proteine încorporate, adică celulele sunt structuri incredibil de complexe, dar chiar și organitele, cum ar fi mitocondriile, au o sub-structură fascinantă, cred că ați putea spune. Ele însele au tot felul de proteine interesante, enzime încorporate în membranele lor și sunt capabile să ajute la reglarea a ceea ce se întâmplă în interiorul și în exteriorul acestor organite. Iar una dintre proteinele care se află în membrana exterioară a mitocondriilor se numește porină, iar porinele nu se găsesc doar în mitocondrii, ci sunt un fel de proteine tunel, sunt structurate astfel încât formează un fel de gaură în membrana exterioară. Așa că le desenez cât de bine pot. Acestea sunt porine și ceea ce este interesant la porine este că nu permit moleculelor mari să treacă pasiv prin ele, dar moleculele mici, cum ar fi zaharurile sau ionii, pot trece pasiv prin porine. Și astfel, din acest motiv, concentrația de ioni și, de fapt, ar trebui să spun, concentrațiile de molecule mici tind să fie similare de o parte și de alta a acestei membrane, de o parte și de alta a acestei membrane externe. Dar aceasta nu este singura membrană implicată într-o mitocondrie. Avem, de asemenea, o membrană internă. O voi face în galben. Avem, de asemenea, o membrană interioară și o voi desena mai întâi cu un model de manual și apoi vom vorbi puțin despre, deoarece credem că acest model nu este destul de corect, dar în aceasta, deci avem această membrană interioară, membrana interioară, și această membrană interioară are aceste pliuri în ea pentru a crește suprafața lor și suprafața este foarte importantă pentru membrana interioară, deoarece acolo au loc procesele lanțului de transport al electronilor prin, în esență, aceste membrane. Așadar, doriți această suprafață suplimentară pentru a avea mai multe activități. Iar aceste pliuri au un nume. Așadar, dacă vorbiți despre unul dintre ele, dacă vorbiți despre unul dintre aceste pliuri, vorbiți despre o crista, dar dacă vorbiți despre mai multe dintre ele, le veți numi cristae, cristae. Uneori am văzut că se pronunță așa: cristae, cristae sau cristae, care este pluralul pentru crista. Acestea sunt doar pliuri în membrana interioară și, încă o dată, membrana interioară este, de asemenea, un bistrat fosfolipidic. Acum, în interiorul membranelor interne, deci între membrana externă și cea internă, vă puteți imagina cum se va numi aceasta. Acest spațiu se numește spațiul intermembranar, un nume nu prea creativ, spațiul intermembranar și, datorită porinelor, concentrația de molecule mici din spațiul intermembranar și apoi din afara mitocondriilor, din citosol, aceste concentrații vor fi similare, dar membrana interioară nu are porine în ea, astfel încât puteți avea de fapt o concentrație diferită de o parte și de alta, ceea ce este esențial pentru lanțul de transport al electronilor. Lanțul de transport al electronilor culminează cu hidrogenul, un gradient de ioni de hidrogen fiind construit între cele două părți și apoi curg pe acest gradient prin intermediul unei proteine numite ATP-sintetază, care ne ajută să sintetizăm ATP, dar vom vorbi mai mult despre asta poate în acest videoclip sau într-un videoclip viitor, dar haideți să terminăm de vorbit despre diferitele părți ale unei mitocondrii. Deci, în interiorul membranei interne aveți această zonă de aici, numită matrice. Se numește, dați-mi voie să o folosesc într-o culoare diferită, aceasta este matricea și se numește matrice pentru că are o concentrație de proteine mult mai mare, este mai vâscoasă decât citosolul care se află în afara mitocondriei. Deci asta de aici este matricea. Când vorbim despre respirația celulară, respirația celulară are mai multe faze. Vorbim despre glicoliză. Glicoliza are loc de fapt în citosol. Așadar, glicoliza poate avea loc în citosol. Glicoliza. Dar celelalte faze majore ale respirației celulare. Amintiți-vă că vorbim despre ciclul acidului citric, cunoscut și sub numele de ciclul Krebs, care are loc în matrice. Așadar, ciclul Krebs are loc în matrice, iar apoi am spus că lanțul de transport al electronilor, care este de fapt responsabil pentru producerea celei mai mari părți a ATP, are loc prin intermediul proteinelor care se află pe membrana internă sau pe cristae, chiar aici. Acum am terminat. Probabil una dintre cele mai fascinante părți ale mitocondriilor, am spus că noi credem că ele descind din aceste forme de viață antice independente și, pentru a fi o formă de viață antice independentă, ar trebui să aibă niște informații, o modalitate de a-și transmite informația genetică și, se pare că mitocondriile au de fapt propria lor informație genetică. Ele au ADN mitocondrial și, adesea, nu au doar o singură copie a acestuia, ci mai multe copii și sunt în bucle foarte asemănătoare cu ADN-ul bacterian. De fapt, au multe în comun cu ADN-ul bacterian și de aceea credem că strămoșul mitocondriilor care trăiesc independent a fost probabil o formă de bacterie sau înrudit cu bacteriile într-un fel sau altul. Așadar, aceasta este, chiar acolo, aceasta este bucla ADN-ului mitocondrial. Așadar, tot ADN-ul care se află în interiorul tău, cea mai mare parte, da, se află în ADN-ul nuclear, dar mai ai încă un pic de ADN în mitocondrii și ceea ce este interesant este că ADN-ul tău mitocondrial, mitocondriile tale, sunt moștenite, în esență, din partea mamei tale, deoarece atunci când un ovul este fertilizat, un ovul uman are tone de mitocondrii în el și, evident, nu desenez toate lucrurile din ovulul uman. Evident, acesta are un nucleu și toate acestea. Spermatozoidul are câteva mitocondrii în el, v-ați putea imagina că trebuie să fie capabil să câștige acea luptă foarte competitivă pentru a ajunge să fertilizeze ovulul, dar teoria actuală este că toate sau cea mai mare parte dintre acestea sunt digerate sau dizolvate odată ce ajung efectiv în ovul. Și oricum, ovulul în sine are mult mai multe mitocondrii, astfel încât ADN-ul din mitocondriile dumneavoastră provine de la mama dumneavoastră sau este, în esență, din partea mamei dumneavoastră, iar acest lucru este de fapt folosit, ADN-ul mitocondrial, atunci când oamenii vorbesc despre un fel de Eva străveche sau de urmărire a existenței unei mame comune, oamenii se uită la ADN-ul mitocondrial, așa că este de fapt destul de fascinant. Acum, am spus puțin mai devreme, și știți, în mod evident, are propriul ADN și apoi, pentru că are propriul ADN, este capabilă să sintetizeze o parte din propriul ARN, proprii ribozomi, așa că are și ribozomi aici. Dar nu sintetizează toate proteinele care se află în mitocondrii. Multe dintre acestea sunt încă sintetizate sau codificate de ADN-ul nuclear și sunt de fapt sintetizate în afara mitocondriilor și apoi ajung în mitocondrii, dar mitocondriile sunt aceste lucruri fascinante, fascinante. Sunt aceste mici creaturi care trăiesc în simbioză în celulele noastre și sunt capabile să se reproducă singure și nu știu, toate acestea mi se par uluitoare. Dar oricum. Am spus că acesta este modelul de manual, deoarece se pare că, atunci când te uiți la o micrografie, la o imagine a mitocondriilor, pare să susțină acest model de manual al acestor falduri, aceste criste, care se pliază pur și simplu, dar atunci când am reușit să avem vizualizări mai sofisticate, se pare că, de fapt, nu sunt doar aceste simple falduri, ci membrana interioară se agață, în esență, de matrice și se pare că are aceste mici tuneluri care leagă spațiul din interiorul cristei de spațiul intermembranar. Așadar, îmi place să mă gândesc la asta pentru că te face să realizezi, știi, ne uităm în manuale și luăm aceste lucruri, cum ar fi mitocondriile, de la sine înțeles, de genul: „Oh, da, desigur. „Acolo se află fabricile de ATP”, dar este încă un domeniu de cercetare pentru vizualizare pentru a înțelege pe deplin cum funcționează exact și chiar cum sunt structurate că acest model Baffle în care vedeți aceste cristee care intră și ies din diferite părți. Acesta nu mai este, de fapt, modelul acceptat pentru vizualizarea reală, structura mitocondriilor. Ceva mai mult de genul acesta, ceva mai mult în care aveți acest model de joncțiune a cristei în care aveți, dacă ar fi să desenez o secțiune transversală în care aceasta este, am desenat membrana exterioară și membrana interioară, voi desena are aceste mici tuneluri spre spațiul real din interiorul cristei. Aceasta este, de fapt, cea mai acceptată vizualizare, așa că vreau să apreciați faptul că, atunci când citiți ceva într-un manual de biologie, vă spuneți: „Oh, oamenii și-au dat seama de toate aceste lucruri”, dar oamenii încă se gândesc: „Ei bine, cum funcționează această structură? „Care este structura reală?” și apoi, „Cum permite de fapt acestui organit, „acestui organit fascinant să facă toate lucrurile „pe care trebuie să le facă?”

.