Морфологія, локалізація і структура мітохондрій.
Відкрив в 1848 році, Альтман.
Є майже у всіх еукаріотів. Це рухливі органели, можуть змінювати свою морфологію, об'єднуватися, роз'єднуватися за допомогою мікротрубочок. Різні за формою.
Період життя мітохондрій короткий. У людини вони живуть 9 діб. Більше 10 діб мітохондрії не живуть, тобто високий ступінь оновлення.
Основна функція мітохондрій - синтез АТФ. дає енергію для всіх життєвих процесів. Мітохондрії зустрічаються практично у всіх еукаріотичних клітин, крім двох видів паразитичних амеб. Мітохондрії є рухомими пластичними органоидами, вони можуть об'єднуватися в гігантські структури і навпаки - руйнуватися. Розміри варіюють від 1 до 10 мкм. Форма надзвичайно різноманітна. Але незважаючи на різноманітність форм і розмірів, для всіх мітохондрій характерний єдиний тип будови. Мітохондрія складається з двох мембран, зовнішньої і внутрішньої, між якими знаходиться межмембранное простір, яке по суті є протонним резервуаром. Всередині - мітохондріальний матрикс.
Зовнішня мембрана характеризується великою кількістю транспортних білків. Ці білки мають специфічну назву порінов. Вони утворюють широкі гідрофільні канали в бішарі ліпідів, які пропускають молекули з молекулярною масою до 10000 Дальтон.
Внутрішня мембрана легко зморщується і розтягується. Вона утворює численні складки, які називаються Крісті. Площа внутрішньої мембрани майже в п'ять-сім разів більше. ніж зовнішньої.
Ступінь розвитку крист, їх кількість визначається функціональною значущістю клітини. На внутрішній мембрані дуже низький рівень холестерину. Багато особливого фосфолипида кардіоліпід. Завдяки цьому мембрана має малу проникність. При сумарному підрахунку і обчисленні співвідношення білків і ліпідів отримаємо, що білків 75%, а ліпідів 25%.
Матрикс - висококонцентрованих суміш, більш ніж зі ста компонентів, більшість з яких - це ферменти циклу Кребса (карбонових кислот). Тут же розташовуються кільцеві молекули, мітохондріальна ДНК, тРНК, іРНК і мітохондріальні рибосоми з константою седиментації від 55 до 75S
Мітохондрія як напівавтономний органоид.
Мітохондрія - напівавтономний оргоноід. Мітохондрії збільшуються в кількості при діленні клітин, при збільшенні функціональної активності і навантаження клітини. Збільшення їх кількості відбувається і шляхом зростання і ділення материнських мітохондрій. Діляться мітохондрії шляхом перетяжки, або отпочковиванія, або виникнення дочірніх мітохондрій всередині материнських.
У матриксі мітохондрій міститься власна генетична система, необхідна для процесів відтворення. Це мітохондріальна ДНК, мітохондріальні рибосоми. Ці структури била виявлені в 1963 році. Мітохондріальна ДНК має кільцеву природу. У ссавців має молекулярну масу приблизно 11000000, а у рослин навіть більше. Відомо, що всі мітохондрії містять кілька копій свого генома. Від однієї копії до десяти. Гістонів немає, лінійна довжина молекули варіює від 5 до 30 мкм. З нуклеотидних підстав переважно гуанін і цитозин.
Походження та еволюцію мітохондрій пояснюють з позиції ендосімбіотіческой гіпотези. І ця ж сама гіпотеза представляє сучасні мітохондрії прямими нащадками бактеріального симбіонту. Це особлива група фотосинтезирующих бактерій, які втратили, втілившись в організм господаря, здатність до фотосинтезу, але зберегли дихальну функцію. Ці пурпурні бактерії, втілившись в іншу еукаріотичну клітку, вкоренилися до неї. Все їм там сподобалося.
Останні спостереження цитологів після розшифровки генома показали, що мітохондрії еволюціонували разом з усіма еукаріотамі від одного загального предка. Еволюційно, мітохондріальний і ядерна компоненти еукаріот виникли одночасно. Остаточно оформилися в нову теорію на початку 21 століття.
ü Енергетична. Синтез АТФ і забезпечення клітин енергією в результаті клітинного дихання.
ü Депо іонів кальцію. Надлишки кальцію у вигляді іонів накачуються в мітохондрії за рахунок мембранного потенціалу і велика частина цих іонів осідає в матриксі мітохондрій у вигляді фосфату кальцію.
ü Місце накопичення включень і відкладення в запас деяких обмінних речовин.