Будова мітохондрій

Будова мітохондрій (так само як і пластид) широко варіюється. Мітохондрії з клітин печінки містять відносно мало крист порівняно з мітохондріями, виділеними з м’язової тканини. У нервових клітинах або в поперечносмугастих м’язах крісти орієнтовані вздовж поздовжньої осі мітохондрії (аналогічно ламеллярной структурі пластид), а в інших клітинах вони розташовані перпендикулярно цій осі.

У сперматид деяких комах мітохондрії, накопичуючись в одному місці, зливаються, утворюючи єдину гігантську структуру вельми химерної форми. Цих прикладів достатньо для того, щоб стала очевидною можливість спеціалізації будови мітохондрій, що ми спостерігаємо з особливою виразністю в деяких високодиференційованих клітинах. Питання про те, яка ж зв’язок між змінами внутрішньої структури мітохондрій і виконуваними ними функціями, з’ясований ще недостатньо. Вельми знаменно існування деякої загальної кореляції між числом крист в мітохондріях і енергетичними потребами клітини, у зв’язку з чим можна припускати, що для ефективного перебігу процесів окисного фосфорилювання необхідний більш високий рівень структурної організації, ніж для інших процесів, також відбуваються в мітохондріях.

Це припущення підтверджується ще й тією обставиною, що для перетворення енергії світла в процесі фотосинтезу також необхідний високий рівень структурної організації: пластид. (Зауважимо, що в обох процесах беруть участь порфіринові з’єднання.) На жаль, незважаючи на достаток різного роду, припущень, в цій області було проведено все ще дуже мало, порівняльних біохімічних досліджень; тому для остаточного вирішення цього питання необхідні додаткові відомості.

Мітохондрії, так само як і пластиди, дуже чутливі до зміни осмотичних властивостей середовища, з чого випливає, що властивості їх. зовнішніх мембран подібні властивостями плазматичної мембрани клітини. При виділенні мітохондрій в гіпертонічний розчин вони зморщуються, перетворюючись на маленькі кульки. Оскільки форма мітохондрій легко змінюється під дією зовнішніх умов, визначити, їх справжню форму часто буває важко. При дослідженні частинок поза клітини не виявляється чіткого зв’язку між їх формою і загальним функціональним станом.

Експерименти, проведені на мітохондріях різної форми, показали, що їх функція не залежить від форми частинок, якщо, звичайно, зміна осмотичного тиску не привело до пошкодження мітохондрій і втрати містяться в них сполук. Очевидно, що проникність зовнішньої і внутрішньої мембран мітохондрій дуже різна. Якщо суспендувати ці частки в розчині речовини, абсолютно непроникного для їх мембран, наприклад в. розчині маніту, то мітохондрії будуть вести себе подібно простим осмометром. При суспендированием ж мітохондрій в розчині сахарози відбувається швидке набухання зовнішньої мембрани, в той час як стан внутрішньої мембрани залишається майже незмінним.

Це спостереження вказує на те, що молекули сахарози легко проникають через зовнішню мембрану, внаслідок чого осмотичний тиск в просторі, розташованому між зовнішньою і внутрішньою мембранами мітохондрії, значно зростає. У цих умовах всередину міжмембранну простору починає проникати вода і зовнішня мембрана розтягується. Обсяг же матриксу залишається незмінним, тому що внутрішня мембрана мітохондрії слабо проникна для молекул сахарози. Ці та подібні їм експерименти показують, що, хоча обидві мембрани мітохондрії проникні для води, основи їх організації у деяких важливих відносинах, ймовірно, істотно розрізняються.

Посилання на основну публікацію