Митохондрии

(от греч. Mítos — нить и chondríon — зёрнышко, крупинка) хондриосомы, постоянно присутствующий в клетках животных и растений органоид (См. Органоиды), обеспечивающий клеточное дыхание, в результате которого энергия высвобождается или аккумулируется в легко используемой форме (см. Окисление биологическое, Окислительное фосфорилирование). М. Отсутствуют лишь у бактерий, синезелёных водорослей и других прокариотов (См. Прокариоты), где их функцию выполняет клеточная мембрана. М. Обычно концентрируются в функционально активных зонах клетки. Это округлые, палочковидные, гантелеобразные и др. Образования размером обычно 0,5—1,5 мкм. Форма, число, размеры и функциональное состояние М. Меняются в зависимости от внешних воздействий и физиологического состояния клетки, а также при различных патологических процессах.

Число М. В клетках разных типов различно. Так, в клетке печени крысы их около 2500. В клетках с высокой функциональной активностью (например, в мотонейронах спинного мозга, в скелетной мышце) число М. Особенно велико. Биологический полупериод (обновление половины состава) М. В клетках печени составляет 9,6—10,2 суток, в клетках почки — 12,4 суток. Наблюдаемое обычно на протяжении жизни клетки увеличение числа М. Происходит, по-видимому, в результате их деления. Внутреннее строение М. Единообразно. Исследования с помощью электронного микроскопа показывают, что основное вещество, или матрикс, М. Окружено двойной мембраной. Наружной — гладкой, и внутренней, — образующей впячивания, называется кристами (См. Кристы) (рис. 1, 2).

В мембранах М., состоящих из сложных комплексов белков и липидов и организованных в виде дискретных субъединиц, сконцентрировано большинство ферментов, катализирующих процессы окисления и фосфорилирования. Наружная и внутренняя мембраны различаются большим или меньшим содержанием некоторых липидов и набором ферментов. Так, во внутренней мембране локализованы ферментные комплексы, ответственные за перенос электронов и сопряжённое с ним окислительное фосфорилирование. В наружной — фермент, окисляющий моноамины, и некоторые ферменты обмена жирных кислот. В матриксе сконцентрированы ферменты Трикарбоновых кислот цикла, окисления жирных кислот и др., а в пространстве между наружной и внутренней мембранами — фермент аденилаткиназа, катализирующий обратимый перенос фосфата с аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ) на аденозинмонофосфорную кислоту (АМФ).

Неотъемлемые компоненты М. — Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК), расположенная в матриксе в виде нитей и способная к независимой от ДНК ядра репликации (См. Репликация), и все типы рибонуклеиновой кислоты (См. Рибонуклеиновые кислоты) (РНК). Кроме того, в М. Обнаружены специфические Рибосомы (называемые митохондриальными), а также фермент, катализирующий ДНК-зависимый синтез РНК. Присутствие в М. Всех элементов системы биосинтеза белка обеспечивает автономный синтез по крайней мере части белков М. По современным представлениям, М. Являются как бы эндосимбионтами (см. Симбиогенез) клетки, имеющей оформленное ядро. В процессе эволюции М. Могли возникнуть в результате инфицирования примитивных клеток аэробными бактериеподобными организмами, которые затем приспособились к внутриклеточному существованию и взяли на себя функцию дыхания.

Лит. Ленинджер А., Митохондрия, пер. С англ., М., 1966. Алов И. А., Брауде А. И., Аспиз М. Е., Основы функциональной морфологии клетки, 2 изд., М., 1969. Рудин Л., Уилки Д., Биогенез митохондрий, пер. С англ., М., 1970. H. А. Палкина. Рис. 2. Митохондрия из клетки поджелудочной железы (электронная микрофотография). 1 — матрикс. 2 — кристы. Рис. 1. Схема строения митохондрии. 1 — наружная мембрана. 2 — внутренняя мембрана. 3 — кристы..