Чем больше клетка трудится, тем больше ей надо энергии. Соответственно, тем больше специальных органелл — митохондрий ей нужно, ведь именно митохондрии являются энергетическими станциями клетки.
Не удивительно, что в мышечных клетках мы можем обнаружить очень много — несколько тысяч митохондрий!
А как ты думаешь, в какой клетке больше всего митохондрий?
Какая клетка вынуждена в гордом одиночестве совершить огромное количество работы?
Нет идей?
Есть идеи?:)
.
.
Это зигота. Оплодотворенная клетка. Она содержит около 100 тысяч митохондрий! Причем 99.99% из них наследуется от матери.
Интересно подумать о том — почему зародышу по сути не передаются митохондрии от отца (в сперматозоиде их буквально несколько штук)? Тут надо учесть и очень маленькие размеры сперматозоида, который по своей сути скорее напоминает крупный вирус: внутри него находится ДНК, а все остальное — лишь средство доставки этой ДНК в яйцеклетку.
Есть такая мысль, что это еще и результат межвидовой борьбы за выживание самих митохондрий, которые когда-то, миллиарды лет назад, были независимыми бактериями и с тех пор сохранили свой воинственный бактериальный характер. Если сперматозоид несет много своих митохондрий, то они начинают конфликтовать с митохондриями матери, а зародышу только этого и не хватало… поэтому эволюция, возможно, просто отбраковала такие варианты.
Есть и чисто структурное объяснение. Дело в том, что, как ты помнишь, геном митохондрии живет не в одном месте — он находится не только в митохондрии, но и в ядре клетки. Он фактически разбит на две части! Значительная часть генов митохондрии мигрировала в ядро, и лишь 37 из них остались в самой митохондрии.
А что это означает? Это означает, что митохондриальные гены в ядре и митохондриальные гены внутри самой митохондрии должны трудиться согласованно, они должны производить белки и РНК, точно подходящие друг другу. А если вдруг в эмбрионе появятся митохондрии сперматозоида, у которых геном немного другой по сравнению с тем геномом, который находится в митохондриях яйцеклетки? Ведь мы все постоянно мутируем, и между нами пусть и небольшие отличия, но есть. Представь себе что будет, если в твой компьютер вставить микросхему, которая почти такая же как была в твоем, но у одной шестеренки будет лишь на один зубец больше?:) Компьютер тем самым получит мутацию, несовместную с жизнью.
В первые две недели эмбрионального развития зигота совершает несколько делений и превращается в эмбрион. При каждом делении митохондрии почти не делятся, а просто перераспределяются по дочерним клеткам. Поэтому эмбриону приходится обходиться вот этим изначальным запасом в 100 тысяч митохондрий. И к тому времени, когда митохондрии наконец приходят в себя после стресса и начинают активно делиться, в каждой клетке эмбриона оказывается всего лишь около пары сотен митохондрий! И если эмбриону этого не хватит, то он погибает. Проблема возникает в первую очередь в том, что при нехватке энергии хромосомы не могут правильно разойтись по углам клетки во время ее деления, и это приводит к гибели эмбриона. Синдром Дауна, предположительно, имеет именно эту причину.
Так что в будущем мы сможем следить за тем — достаточно ли у эмбриона митохондрий, и при необходимости подселять их.