Митохондрия

Митохондриялар (гр. μίτος — жіп және χόνδρος — түйіршік) — жіпше және түйіршік тәрізді органоид. Ол автотрофты және гетеротрофты организмдердің цитоплазмасында кездеседі. Митохондрияларды ең бірінші 1850 жылы P. А. Келликер жәндіктердің Бұлшық еттерінен байкады, оған «сарқосома» деген термин берді (Бұлшық еттегі митохондрияларды осы кезге дейін осылай атап жүр). Альтман (1890 жылы) арнаулы бояулар арқылы митохондриялардың анық көрінетінін дәлелдеп, оларды «биобластылар» деп атады. Бенде 1898 жылы бұл органоидка митохондриялар деген ат берді. Михаэлис тірі жасушалардың митохондрияларын жасыл янус бояуымен бояп, олардың жасушадағы тотығу процестерімен байланысы бар екенін атап көрсетті. Митохондрия энергетикалық және тыныс алу центрі болып табылады. Сонымен қатар, тыныс алу барысындағы энергияның бөлінуіне жауапты. Митохондрия рибосома сынды өзінің органоидтарын синтездейді.

Тіршіліктегі митохондриялардың көлденең қимасының электронмикроскопиялық фотосуреті

Пішіні
Митохондриялардың көлемі тұрақты емес, сондықтан да олардың сыртқы пішіні әркез өзгермелі келеді. Көп жасушаларда олардың калыңдығы тұрақты (0,5 мкм), ал ұзындығы тұрақсыз (жіпше тәрізді митохондриялар) 7—10 мкм-ге дейін жетеді. Митохондриялардың шын көлемін жарық микроскопымен анықтау қиын. Электронды микроскоппен митохондриялардың жұқа (400—500 А°) кесінділерін тексеру арқылы да оның көлемін дэлелдеу оңайға түспейді. Сондықтан да мүмкіндігінше митохондриядан алынған көптеген жұқа кесінділердің реконструкциясын (кеңістіктегі көлемі) жасап, оның нақты көлемін анықтауға болады.
Түрі
Митохондрияның саны жасушаның түріне қарай өзгермелі болады. Кейбір балдырлардың жасушаларында және қарапайымдарда бір ғана митохондрия, әр түрлі жануарлардың аталық жыныс жасушаларында (спермотозоид) олардың саны 20 — 70-ке дейін, сүтқоректілердің дене жасушаларында 500 — 1000-на дейін, ал алып амебада (Сһао8 сһаоз) 500000 дейін жетеді. Жануарлар жасушаларына қарағанда жасыл өсімдіктерде митохондриялар аз кездеседі, өйткені митохондриялардың кейбір қызметтерін хлоропласттар атқарады.

Митохондрияның құрылысы

Орналасуы
Митохондриялар жасушаның цитоплазмасында біркелкі, ал кей жағдайларда, әсіресе, патология кезінде, ядроның айналасына немесе цитоплазманың шет жағына карай орналасады. Цитоплазмада жасуша қосындылары (гликоген, май) көп болған жағдайда олар митохондрияларды жасушаның шетіне ығыстырады. Митохондриялар митоз процесінде ұршық жіпшесінің айналасыиа шоғырланып, жасуша бөлінгенде олар жас жасушаларға тең беріледі. Негізінде митохондриялар АТФ керек жерлерге миофибрилдерге тақау, ал сперматозоидтарда талшықты оран орналасады. Сонымен митохондриялардың саны жасушаның түріне және оның атқара п.ш қызметіне байланысты болады. Бауыр жасушасында болатын жалпы бслоктмң 30 — 35%-і митохондриялардың құрамында кездесетіні, ал бүйрскте 20% і болатыны анықталды.
Өлшемі және пішіні
Митохондрия екі мембранамен қоршалған, 6-7 нм шамасындай қалыңдығы бар, гиалоплазмадан бөліп тұратын сыртқы мембранадап жоне митохондрияның құрылысына карай күрделі өсінділер («криста») беретін ішкі мембранадан тұрады (14-сурет). Ішкі және сыртқы мембраналардың арасымда ені 10-20 нм-ге тең кеңістік болады. Ішкі мембрана митохондрияның ішіндегі матрикс немесе митоплазмасын қоршап жатады. Күрделі өсінділерді немесе кристалар құратын мембраналардың ара кашықтыры 10 — 20 нм шамасындаіі болады. Кристалардың митохондрияларда орналасуы әр түрлі, кейбір жасушаларда көлденең бағытта орналасады, кейбіреулері тармактаныи келеді (15-сурет). Қарапайымдардың, бір жасушалы балдырлардың, кейбір жогары сатыдары өсімдіктер мен жануарлардың жасуша аралық митохондриялардың ішкі мембранасының өсінділері түтікше.
Құрамы
Митохондрияның құрамында ақуыздар (65—70% құрғақ салмағының) липидтер (25—30%), нуклеин қышқылдары (ДНҚ, РНҚ) витаминдер және т. б. енеді. Митохондрияның құрамына енетін ақуыздардың көпшілігі — тотығу процесін қамтамасыз ететін, матриксінде және ішкі мембраналарында орналасқан ферменттер. Митохондриялардың қызметі осы ферменттерге байланысты. Митохондрияның сыртқы мембранасының кұрамындағы ақуыздар 20% болса, ал ішкі мембранасында 75%-ке дейін жетеді, мұның өзі оның басқа клетканың мембраналарына карағанда ерекшелігін көрсетеді. Митохондрияның сыртқы мембранасы көрсеткіштері жағынан эндоплазмалық торға ұқсас. Сыртқы мембранада және мембрана аралық кеңістікте тотығу процесіне қатысатын ферменттер аз болады. Сонымен митохондриядағы ферменттер жасушаның тыныс алуына қажетті ферменттер болып табылады. Митохондрияның матриксінде «Кребс» цикліне қатысатын ферменттер шоғырланады. Ішкі мембранасында электрондарды тасымалдайтын тізбек және фосфорландыру процесіне қатысатын тасымалдау ферменттері (АДФ-тен АТФ) орналасады. Митохондрияда органикалық субстраттардың тотығуы және АДФ фосфорлануы нәтижесіндс АТФ синтезделеді, сондықтан да митохондрияны жасушаның күш беретін станциясы деп атайды. Клеткадағы тотығу және энергия жинау процестері бірнеше кезеңмен жүреді.