Przeczytaj
Czym jest mitochondrium?
Mitochondrium to organellum występujące w większości komórek eukariotycznych. Podczas procesu oddychania komórkowego w mitochondriach powstaje większość ATP (adenozynotrifosforanu), który jest źródłem energii dla komórki.
Składa się ono z:
- Nazwa kategorii: mitochondrium
- Nazwa kategorii: błon – zewnętrznej oraz wewnętrznej
- Nazwa kategorii: przestrzeni międzybłonowej znajdującej się pomiędzy błoną zewnętrzną, a wewnętrzną
- Nazwa kategorii: grzebieni mitochondrialnych (utworzonych przez zagłębienia fałdy błony wewnętrznej)
- Nazwa kategorii: macierzy mitochondrialnej (matriks) Koniec elementów należących do kategorii mitochondrium
- Elementy należące do kategorii mitochondrium
-
mitochondrium {color=#660000}
-
błon – zewnętrznej oraz wewnętrznej {color=#993300}
-
przestrzeni międzybłonowej znajdującej się pomiędzy błoną zewnętrzną, a wewnętrzną {color=#CC6600}
-
grzebieni mitochondrialnych (utworzonych przez zagłębienia fałdy błony wewnętrznej) {color=#FFCC33}
-
macierzy mitochondrialnej (matriks){color=#CC9900}
-
Ilość mitochondriów w pojedynczej komórce może wynosić od kilkuset do kilku tysięcy.
Trójwymiarowy model przedstawia budowę mitochondrium.
1. Grzebienie mitochondrium.
Wpuklenia błony wewnętrznej, w które wbudowane są systemy białek przenośnikowych uczestniczących w transporcie elektronów i protonów oraz białka enzymatyczne uczestniczące w syntezie ATP.
2. Błona zewnętrzna
Błona o gładkiej powierzchni, otaczająca mitochondrium z zewnątrz. Błona stosunkowo dobrze przepuszczalna dla różnego rodzaju substancji.
3. Błona wewnętrzna
Błona tworząca charakterystyczne wpuklenia, zwane grzebieniami mitochondrialnymi. Błona wysoce selektywna, nieprzepuszczalna dla większości substancji. Transport związków chemicznych przez błonę wewnętrzną wymaga obecności specjalnych białek przenośnikowych.
4. Matriks
Macierz mitochondrialna wypełniająca wnętrze mitochondrium. Zawieszone są w niej koliste cząsteczki DNA mitochondrialnego i liczne rybosomy. Stanowi przedział wewnętrzny organelli. Zawiera enzymy uczestniczące w rozkładzie substancji pokarmowych i enzymy uczestniczące w ekspresji mitochondrialnej informacji genetycznej.
5. Rybosomy
Rybosomy mitochondrialne są mniejsze od rybosomów występujących w cytozolu. Swoją budową przypominają rybosomy komórek prokariotycznych. Odpowiadają za syntezę części białek mitochondrialnych.
6. DNA mitochondrialne (mtDNA)
DNA mitochondrialne ma postać kolistej cząsteczki DNA. W jednej organelli znajduje się kilka cząsteczek mtDNA, w których jest zakodowana informacja o niektórych białkach uczestniczących w oddychaniu komórkowym. Struktura DNA mitochondrialnego przypomina budowę materiału genetycznego komórek prokariotycznych: pozbawiona jest histonów i intronów.
Więcej informacji na temat budowy i funkcji mitochondriów znajdziesz tutaj.
Mitochondrialny DNA
Mitochondria wyróżnia to, że poza jądrem komórkowym, które zawiera większość genomu komórki (kompletnej informacji genetycznej), mitochondria również posiadają własny genom. Materiał genetyczny mitochondriów ma postać kolistych cząsteczek DNA, znajdujących się w macierzy mitochondrialnej (matriks). Mitochondrialny DNAMitochondrialny DNA w skrócie nazywamy również mtDNA.
U ssaków, w tym u człowieka, materiał genetyczny, obecny w mitochondriach, dziedziczony jest inaczej, niż ten zawarty w jądrach komórkowych. Geny jądrowe otrzymujemy po obojgu rodzicach, podczas gdy mitochondrialny DNA jest dziedziczony wyłącznie po jednym rodzicu. W przypadku ludzi, matka jest tą, która zapewnia mitochondria w zygocie (jednokomórkowym zarodku), dzięki cytoplazmie komórki jajowej. W związku z czym dziedziczymy mitochondrialny DNA wyłącznie w linii matczynej.
I plemnik i komórka jajowa zawierają mitochondria i jądrowy DNA. Kiedy łączą się one podczas zapłodnienia, powstająca zygota zawiera jądrowy DNA od obojga rodziców, ale posiada mitochondria (zatem też mitochondrialny DNA) tylko z komórki jajowej. W plemniku mitochondria występują we wstawce plemnika, która nie wnika do komórki jajowej.
Mężczyzna nie przekazuje swoich mitochondriów potomstwu. Każde z dzieci dziedziczy mitochondrium po matce, ale tylko córki przekazują je dalej. Mitochondria zapewniają możliwość prześledzenia przodków z matczynej linii (linii pochodzenia poprzez nieprzerwany łańcuch żeńskich przodków).
Mitochondrialny DNA − po co go badać i jak go wykorzystać?
Badania DNA mitochodrialnego mogą rozwikłać wiele zagadek genealogicznych i pomóc nam prześledzić wędrówki naszych pramatek. Dzisiaj nauka daje odpowiedzi na wiele pytań zadawanych od wieków. Jednym z nich jest pytanie: skąd pochodzimy?
Mitochondrialna Ewa
Z powodu sposobu przekazywania genów mitochondrialnych oraz badań nad zmiennościami mtDNA w populacji, we współczesnej genetyce pojawiła się hipoteza o istnieniu kobiety, od której pochodzą współcześni ludzie – mitochondrialnej Ewymitochondrialnej Ewy. Hipoteza ta pozwala na przypuszczenie, że mitochondrialny DNAmitochondrialny DNA jest odziedziczony po przedstawicielce żeńskiej linii ostatniego wspólnego przodka żyjących obecnie ludzi. Uwaga: nie należy mylić ostatniego wspólnego przodka po linii żeńskiej z ostatnim wspólnym przodkiem współczesnych ludzi, ponieważ linie wywodzące się od poszczególnych osobników ulegają wymarciu.
Ze względu na to, że mitochondrialne DNA może pozostać niezmienione przez dziesiątki tysięcy lat, stało się ono narzędziem do śledzenia historii genetycznej całych populacji oraz posłużyło do określenia wieku mitochondrialnej Ewy w badaniach naukowych.
Siedem córek Ewy
Znamy dziś dosyć dokładnie również genetyczne potomstwo Ewy, czyli naszej przodkini, które zasiedliło różne kontynenty. W DNA mitochondrialnym z czasem zachodzą zmiany, które stają się początkiem nowych genetycznych rodów, tzw. haplogrup mitochondrialnych. Naukowcy nadali im nazwy literowe, a następnie imiona córkom mitochondrialnej Ewy.
- Nazwa kategorii: Siedem córek Ewy{color=#660000}
- Nazwa kategorii: Helena z Francji − haplogrupa H
- Nazwa kategorii: Velda z Hiszpanii − haplogrupa V
- Nazwa kategorii: Katarzyna z Wenecji − haplogrupa K
- Nazwa kategorii: Tara z Toskanii − haplogrupa T
- Nazwa kategorii: Xenia z Kaukazu − haplogrupa X
- Nazwa kategorii: Urszula z Grecji − haplogrupa U5
- Nazwa kategorii: Jasmina z Syrii − haplogrupa J Koniec elementów należących do kategorii Siedem córek Ewy
- Elementy należące do kategorii Siedem córek Ewy
-
Siedem córek Ewy{color=#660000}
-
Helena z Francji − haplogrupa H {color=#993300}
-
Velda z Hiszpanii − haplogrupa V {color=#CC6600}
-
Katarzyna z Wenecji − haplogrupa K {color=#FFCC33}
-
Tara z Toskanii − haplogrupa T {color=#CC9966}
-
Xenia z Kaukazu − haplogrupa X {color=#CC9900}
-
Urszula z Grecji − haplogrupa U5 {color=#996633}
-
Jasmina z Syrii − haplogrupa J {color=#CC9999}
-
Około 95 proc. dzisiejszych Europejczyków jest potomkami siedmiu pramatek. W Polsce można spotkać bezpośrednich żeńskich potomków każdej z nich. Najczęstszą haplogrupąhaplogrupą, stanowiącą około 45 proc. Polaków, są potomkowie Heleny (H).
Słownik
(gr. phylḗ – plemię, génesis – pochodzenie) rozwój rodowy organizmów; przebieg ewolucyjnego różnicowania organizmów jako rezultat wyodrębniania się nowych linii rozwojowych i wymierania innych
grupa sklasyfikowanych mitochondrialnych DNA o wspólnym pochodzeniu i zbliżonych sekwencjach
hipoteza we współczesnej genetyce o istnieniu kobiety, od której pochodzą współcześni ludzie; zakłada ona, że mitochondrialne DNA, żyjących obecnie ludzi, jest odziedziczone po przedstawicielce żeńskiej linii ostatniego wspólnego przodka
w skrócie: mtDNA, materiał genetyczny mitochondrii, ma postać kolistych cząsteczek DNA, znajdujących się w macierzy mitochondrialnej (matriksie)