Загальна будова мітохондрій

Структура мітохондрій залежить від функціональної активності тканини й організму. При цьому може змінюватися не тільки форма і кількість мітохондріальних крист, але і кількість самих мітохондрій. У функціонально аналогічних структурах у филогенетично віддалених тварин мітохондрії схожі між собою більше, ніж у різних органах одного і того ж виду. Наприклад, у структурі мітохондрій літальних м'язів голуба і бабки більше подібності, чим між мітохондріями літальних і скелетних м'язів бабки (рис. 1.2).

Рис. 1.2 - Загальна схема організації мітохондрій (А) та ділянка кристи з грибоподібними тілами (В): 1 – зовнішня мембрана, 2 – міжмембранний простір, 3 – внутрішня мембрана, 4 – кристи, 5 – мітохондріальний матрикс, 6 – ДНК, 7 – рибосоми, 8 – конкреції фосфату кальцію, 9 – грибовидні тіла

Кількість і ступінь розвитку крист визначаються функціональною активністю тканини. Так, у мітохондріях спороцист Fasciola hepatica, паразита печінки молюсків, кристи, одиничні. У церкарії, яка веде активний вільний спосіб життя, число крист дуже велике. Мітохондрії більшості рослинних клітин звичайно мають мало крист, але в секреторних клітинах рослин їхній так само багато, як і у тваринних клітинах.

Мітохондрії - лабільна структура, тому вони легко піддаються адаптивним перебудовам. Так, при гіподинамії у пацюків кількість як крист у мітохондріях, так і самих мітохондрій у поперечно-смугастих м'язах різко зменшується. Якщо ж цих

тварин змусити активно рухатися (наприклад, плавати), мітохондрії настільки ж швидко приймають колишній вид, і відновлюється їхня вихідна кількість.

Зовнішня і внутрішня мембрани мітохондрій значно розрізняються між собою. При підвищенні або зниженні осматичного тиску внутрішня мембрана відповідно зморщується або розправляється, легко переходячи з одного стану в інше; зовнішня мембрана здатна лише до необоротнього розтягнення, яке веде до розриву. Видаляючи таким чином зовнішню мембрану, одержують препарати ізольованої внутрішньої мембрани мітохондрій. Відрізняються мембрани і проникливістю: зовнішня мембрана характеризується неспецифічною проникливістю, а проникність внутрішньої, навпроти, високоспецифічна. Мембрани мітохондрій неоднакові і по стійкості до різних ферментів і детергентам.

Розбіжності у властивостях мітохондріальних мембран обумовлені значними розбіжностями в їхній структурі. Так, співвідношення ліпідів і білків у зовнішній мембрані складає 0,88 (тобто до її складу входить менше 20% білка), а у внутрішній - 0,30 (75% білка). Ліпіди внутрішньої і зовнішньої мембран розрізняються зо вмістом насичених жирних кислот - у ліпідах внутрішньої мембрани їх більше. Неоднаковий і склад ліпідів у мембранах. Так, у внутрішній мембрані дуже низький рівень вмісту холестерину і високий - кардіоліпіну, „подвійного” фосфогліцериду, який складається з двох залишків фосфатидної кислоти, зв'язаних один з одним гліцерином. Цей ліпід практично не зустрічається в інших мембранах еукаріотичних клітин і, очевидно, обумовлює малу проникливість внутрішньої мітохондріальної мембрани для іонів.

Неспецифічна проникникливість зовнішньої мембрани визначається наявністю в ній білків поринів, які формують у ліпідному бішарі численні канали, через які можуть проходити молекули масою до 10 кДа.

Зовнішня мембрана мітохондрій бідна ферментами; небагато їх і в міжмембранному просторі. Зате внутрішня мембрана і мітохондріальний матрикс буквально насичені ними. Так, у матриксі зосереджені ферменти циклу Кребса й окислювання жирних кислот. У внутрішній мембрані локалізований ланцюг переносу електронів, дихальний ланцюг, ферменти фосфорилювання і численні транспортні системи, що забезпечують її виборчу проникність. Мітохондрії являють собою структури, які здатні обновлюватися та мають досить короткий життєвий цикл (у клітках печінки пацюка, наприклад, період напівжиття мітохондрій складає близько 10 днів). Мітохондрії утворюються в результаті росту й поділу поппередньо існуючих мітохондрій. Цей процес іноді протікає дуже швидко і з великою інтенсивністю (зокрема при адаптивних перебудовах). Діляться мітохондрії за допомогою перетяжки.

Подібні статті

Історія розвитку зоології в ХІХ-ХХ в
Актуальність. У житті людей тварини завжди відігравали надзвичайно велику роль. Тому зрозуміло, що людство з давніх-давен цікавилось тваринним світом. Історичні довідки про зоологічні дослідження сягають у далеке минуле. Зоологія досить ці ...

Мілдью винограду та заходи захисту від епіфітотій
Виноград - рослина теплого клімату, тому промислове вирощування його зосереджене головним чином у південних районах. Він володіє здатністю проростати на найрізноманітніших грунтах, окрім засолених та заболочених. На Україні виноград ви ...