Митохондрии – это источник энергии клеток. Митохондрии можно сравнить с «батарейками», которые расположены в цитоплазме любой клетки. Они вырабатывают, хранят и распределяют энергию, которая необходима для жизнедеятельности клетки. Митохондрии в больших количествах найдены в эукариотах. Обычное содержание митохондрий в клетке – 2000 штук, а это примерно 25% от всего объема клетки.
Изнутри митохондрии ограничены складчатой мембраной, снаружи гладкой. Складки, которые ограничивают митохондрии, изнутри образуют поперечные перегородки – кристы. Пространство, которое образовывается между внутренней и внешней мембраной, называется межмембранным. Разные виды клеток отличаются обычно друг от друга по форме митохондрий, по их количеству и по количеству крист. В тканях, где окислительные процессы наиболее активны, к примеру, сердечная мышца, количество крист всегда очень большое. Форма митохондрий зависит от той функции, которую они в себе несут. Таким образом, в тканях одного типа могут содержаться митохондрии разных форм. Вообще, митохондрии можно назвать пластичными и изменчивыми органеллами.
В состав мембран митохондрий входят интегральные мембранные белки. Внешняя мембрана содержит порины, образующие поры, которые делают мембрану проницаемой для веществ с массой до 10 кДа. Внутренняя мембрана непроницаема для молекул, исключения составляют вода, углекислый газ и кислород. В ней содержится высокое количество белков, около 75%. В число этих белков входят ферменты, белки-переносчики, компоненты АТФ синтеза и дыхательной цепи. Помимо этого, в мембране содержится фосфолипид, под названием кардиолипин.
Клетки ДНК в митохондриях представлены в виде циклических молекул. Человеческая митохондриальная ДНК на сегодняшний день полностью расшифрована. ДНК митохондрий других объектов является по своей структуре однородной и отличается она только по величине нетранскрибируемых участков и нитронов. Все ДНК митохондрий собраны в специальные группы, называемые кластерами. Например, по изучениям биологов, в одной митохондрии крысиной печени содержится от 1 до 50 молекул ДНК.
Очень интересно наблюдать за тем, как ведут себя митохондрии в дрожжевых клетках. В условиях, когда им необходим углекислый газ (аэробные условия), дрожжевые клетки содержат митохондрии с ярко выраженными кристами. Когда клетку переносят в анаэробные условия, например, туда, где содержится много азота, митохондрии из цитоплазмы исчезают, а на их месте появляются так называемые маленькие мембранные пузырьки. А все потому, что в условиях, где недостаточно СО2, полная дыхательная цепь в дрожжевых клетках пропадает. При аэрации в цитоплазме клетки опять начинают появляться нормальные митохондрии.
