Митохондрии

Впервые митохондрии обнаружены в виде гранул в мышечных клетках в 1850 году. Число митохондрий в клетке непостоянно. Их особенно много в клетках, в которых потребность в кислороде велика. По своему строению они представляют собой обычно сферические органеллы, встречающиеся в эукариотической клетке в количестве от нескольких сот до 1—2 тысяч и занимающие 10—20% её внутреннего объёма. Сильно варьируют так же размеры (от 1 до 70 мкм) и форма митохондрий. В зависимости от того, в каких участкахклетки в каждый конкретный момент происходит повышенное потребление энергии, митохондрии способны перемещаться по цитоплазме в зоны наибольшего энергопотребления, используя для движения структуры цитоскелета эукариотической клетки.

Митохондрии — органеллы общеклеточного значения, мембранного строения. Их относят к органеллам метаболической системы клетки. При световой мик­роскопии митохондрии выглядят в виде мелких окрашенных зе­рен и нитей. Стенка митохондрий образована двумя мембрана­ми — наружной и внутренней. Содержимое митохондрии называ­ют матриксом. Внутренняя мембрана имеет складчатость, которая при электронной микроскопии заметна в виде гребня (кристы). Внутреннюю мембрану митохондрий образуют особые элементарные единицы, которые состоят из подставки, шейки и головки. На внутренней мембране имеются звенья цепи биологи­ческого окисления и окислительного фосфорилирования.

Наружная мембрана содержит моноаминооксидазу и ферменты, активирующие жирные кислоты; она свободно проницаема для большинства растворимых низкомолекулярных соединений. Внутренняя мембрана имеет значительно большую поверхность, создаваемую за счет выростов, называемых кристами. Она непроницаема для ионов Na+, Mg2+, Cl–, большинства аминокисE лот. На поверхности внутренней мембраны располагаются отдельE ные группы ферментов цепи переE носа электронов, известные под названием дыхательных ансамбE лей. Кроме того, с внутренней поE верхностью внутренней мембраны связаны структурные единицы, содержащие молекулы ферментов, участвующих в синтезе АТФ (миE тохондриальная АТФEаза).

В целом митохондриальная ДНК кодирует 2 рРНК, 22 тРНК и 13 субъединиц ферментов дыхательной цепи, что составляет не более половины обнаруживаемых в ней белков.

Митохондрии — энергетические станции клетки, где благодаря циклу Кребса, окислительному фосфорилированию происходит синтез главной энергетической молекулы - АТФ.

Митохондрии участву­ют также в регуляции водно-солевого обмена. В митохондриях имеется автономная система синтеза белка (ДНК, свободная от гистонов, РНК разных типов, рибосомы). Количество митохонд­рий в клетке может увеличиваться или уменьшаться. Деление ми­тохондрий осуществляется перетяжкой или фрагментацией круп­ных митохондрий на несколько мелких.

Функции митохондрий: 1. Митохондрии — энергетические станции клетки, в которых синE тезируется АТФ — основной источник энергии в живом организме. Митохондрии существуют во всех эукариотических клетках, кроме зрелых эритроцитов. 2. В митохондриях осуществляется процесс клеточного дыхания — потребляется кислород и выделяется СО2. В этих органеллах мембранE ные белки содержат в качестве коферментов (небелковая часть ферменE та) витамины, неорганические соединения: железо, серу, медь. 3. В митохондриях происходит превращение энергии, запасенной в пище, в другие виды энергии.