Мітохондрії: загальні відомості.

Мітохондрії являють собою оточені подвійною мембраною органели, що спеціалізуються на синтезі ATP – шляхом транспорту електронів і окисного фосфорилювання. . Хоча вони мають свою власну ДНК і апарат білкового синтезу, більшість їх білків кодується клітинної ДНК і надходить з цитозолі. Більш того, кожен поступив в органелах білок повинен досягти певного субкомпартмента, в якому він функціонує. У мітохондріях є чотири субкомпартмента: мітохондріальний матрикс, внутрішня мембрана, межмембранное простір і зовнішня мембрана, звернена до цитозолі.

Небагато білки, що кодуються власним геномом мітохондрій, розташовані в основному у внутрішній мембрані. Вони зазвичай утворюють субодиниці білкових комплексів, інші компоненти яких кодуються ядерними генами і надходять з цитозолі. Утворення таких гібридних агрегатів вимагає збалансування синтезу цих двох типів субодиниць; яким чином координується синтез білка на рибосомах різних типів, розділених двома мембранами, залишається загадкою.

Як відомо, мітохондрії є структурами, які здійснюють синтез аденозинтрифосфорної кислоти (АТФ) – основної енергетичної одиниці всього царства живого. Зазвичай мітохондрії являють собою дрібні (довжиною 0,5-3 мкм) внутрішньоклітинні освіти, розташовані в місцях, де необхідне використання енергії для будь-яких життєвих процесів. Виникло питання, яким чином транспортується в клітці енергія – шляхом чи дифузії АТФ і чи немає в клітинах структур, що виконують роль електричних провідників, які могли б енергетично об’єднувати віддалені один від одного ділянки клітини. Гіпотеза полягає в тому, що різниця потенціалів у певній галузі мембрани мітохондрій передається вздовж неї і перетворюється в роботу в іншій області тій же мембрани [Скулачов В.П., 1989].

Як уявлялося, придатними кандидатами на цю ж роль могли бути мембрани самих мітохондрій. Крім того, дослідників цікавили взаємодія в клітці множинних мітохондрій один з одним, робота всього ансамблю мітохондрій, всього хондріома – сукупності всіх мітохондрій.

Мітохондрії характерні за малим винятком для всіх еукаріотичних клітин як аутотрофнимі (фотосинтезуючі рослини), так і гетеротрофних (тварини, гриби) організмів. Їх основна функція пов’язана з окисленням органічних сполук і використанням звільняється при розпаді цих сполук енергії в синтезі молекул АТФ. Тому мітохондрії часто називають енергетичними станціями клітини. Мітохондрії або хондріосоми (від грец. Mitos – нитка, chondrion – зернятко, soma – тільце) являють собою гранулярні або нитковидні органоїди . Мітохондрії можна спостерігати в живих клітинах, так як вони мають досить високою щільністю. У живих клітинах мітохондрії можуть рухатися, переміщатися, зливатися один з одним. Особливо добре мітохондрії виявляються на препаратах, забарвлених різними способами. Розміри мітохондрій непостійні у різних видів, так само як мінлива їх форма. Все ж у більшості клітин товщина цих структур щодо постійна (близько 0,5 мкм), а довжина коливається, досягаючи у нитчастих форм 7-60 мкм.

Мітохондрії незалежно від їх величини і форми мають універсальне будова, їх ультраструктура одноманітна. Мітохондрії обмежені двома мембранами . Зовнішня мітохондріальна мембрана відокремлює її від решти цитоплазми. Її товщина близько 7 нм, вона не буває пов’язана ні з якими іншими мембранами цитоплазми і замкнута сама на себе, так що являє собою мембранний мішок. Зовнішню мембрану від внутрішньої відокремлює межмембранное простір шириною близько 10-20 нм. Внутрішня мембрана (товщиною близько 7 нм) обмежує власне внутрішнє вміст мітохондрії, її матрикс або мітоплазму. Характерною рисою внутрішніх мембран мітохондрій є їх здатність утворювати численні випинання всередину мітохондрій. Такі випинання (Крісті) найчастіше мають вигляд плоских гребенів. Мітохондрії здійснюють синтез АТФ, що відбувається в результаті процесів окислення органічних субстратів і фосфорилювання АДФ.

Хондр клітини (сукупність мітохондрій) може мати різну композицію в залежності від енергетичних потреб клітини. У найпростішому (і найчастіше зустрічається) випадку він може бути представлений безліччю розрізнених невеликих мітохондрій, що функціонують незалежно один від одного і постачають АТФ невеликі ділянки цитоплазми. В інших трапилося довгі і розгалужені мітохондрії можуть енергетично забезпечувати віддалені один від одного ділянки клітини. Варіантом такої протяжної системи може бути Хондрит типу мітохондріального ретикулума, який зустрічається як в одноклітинних, так і у багатоклітинних організмів. Особливо складно цей вид хондріома виражений в скелетних м’язах ссавців, де групи гігантських розгалужених мітохондрій пов’язані один з одним за допомогою спеціальних контактів ММК. Наявність ММК характерно для хондріомов скоротних структур. Особливо рясно ММК представлені в клітинах серцевих м’язів, де вони функціонально пов’язують множинні окремі мітохондрії в єдину розгалужену ланцюг.

Comments are closed.