МИТОХОНДРИЯ

МИТОХОНДРИЯ
(отгреч. mitos — нить и chondrfon — зёрнышко, крупинка), органоид эукариотной клетки, обеспечивающий организм энергией. М. описаны Р. Альтманом в 1894 под назв. биобластов, а в 1897 К. Бенда назвал их М. Строение и размеры М. исключительно разнообразны, М. часто ветвятся, образуя сети (в мышечных волокнах, у ряда простейших и водорослей). В нек-рых клетках М. непрерывно движутся и меняют форму. Дл. варьирует, достигая 10 мкм и немного более, диам. в среднем 0,2—1 мкм. Число М. в клетке колеблется в широких пределах — от 1 до 100 тыс.

Митохондрия состоит из матрикса, окружённого внутр. мембраной, межмембранного пространства и наруж. мембран. В матриксе содержатся кольцевые молекулы митохондриальной ДНК, специфич.
иРНК, тРНК и рибосомы (прокариотного типа), отличные от цитоплазматических; часто встречаются гранулы солей кальция и магния; здесь происходит автономный биосинтез белков, входящих во внутр. мембрану М., а также окисление и синтез жирных к-т. Внутр. мембрана состоит в осн. из белков (70%), фосфолипидов (только 20%) и др.; она образует впячивания (гребни), или трубчатые выросты — кристы, обладает строго специфич. проницаемостью и системами активного транспорта. Наруж. мембрана — гладкая, толщ. 6—7 нм, состоит из белков (15% ) и фосфолипидов (85%), обладает неспецифич. проницаемостью для большинства веществ с мол. м. менее 10 000.

Основная функция митохондрии — образование энергии (ок. 95% в животной клетке и неск. меньше в растительной и клетке грибов). Первичная форма накопления энергии — электро-химич. потенциал, возникающий на внутр. мембране. Б. ч. его сразу же расходуется на синтез АТФ, часть непосредственно используется на активный транспорт через мембрану (напр., ионов кальция) или на выработку тепла. Источник энергии в М.— процессы окисления биологического (тканевого, или клеточного, дыхания), начинающиеся с окисления образующейся в цитоплазме при гликолизе пировиноградной к-ты и заканчивающиеся образованием СO2 и Н2O.

Первый этап — расшепления пирувата и реакции цикла трикарбоновых к-т — происходит в матриксе, второй этап — перенос электронов от водорода по цепи дыхательных ферментов на кислород и синтез АТФ, т. е. окислительное фосфорилирование — во внутр. мембране. Электрохимич. потенциал возникает в результате работы цепи переноса электронов (см. ХЕМИОСМОТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ). Системы активного переноса во внутр. мембране обеспечивают транспорт внутрь М. ионов К+, Са2+, Mg2+, концентрация к-рых в матриксе М. значительно выше, чем в цитоплазме. Ультраструктура М. сильно зависит от физиол. состояния клетки и организма, резко меняется под воздействием дыхательных ядов (мн. из этих изменений обратимы). Выделенные М., как правило, повреждены и очень чувствительны к составу среды. Увеличение числа М. в клетке происходит обычно в результате их деления путём перешнуровки. М. отсутствуют в клетках нек-рых анаэробных организмов, напр. у кишечных амёб. Согласно одной из гипотез, М. произошли из аэробных бактерий в результате симбиогенеза.Схема обшей организации митохондрии: 1 — внешняя мембрана; 2 — внутренняя мембрана; 3 — впячивания внутренней мембраны — гребни; 4 — места впячиваний (вид с наружной поверхности внутренней мембраны).