Митохондрии — "энергетические станции" клетки.
Митохондрии являются местом заключительного этапа окисления питательных веществ и преобразования энергии в форму, доступную для использования клеткой.
В митохондриях образуется до 90 % АТФ, необходимой для жизнедеятельности организма.
Такая специфическая функция этих органелл клетки связана с особенностями их строения.
Митохондрии имеют гладкую наружную и складчатую внутреннюю мембраны, а также внутреннее содержимое, которое называется матриксом.
В матриксе находятся ферменты окисления пирувата и жирных кислот, а также в высокой концентрации растворимые ферменты цикла лимонной кислоты.
Здесь же содержатся АДФ, КоА, НАД и все вещества, обеспечивающие митохондриальный синтез белка.
Наружная мембрана отделяет внутреннюю часть митохондрий от цитоплазмы клетки.
Она содержит различные белки, образующие широкие каналы, по которым легко проникают молекулы веществ с молекулярной массой до 10 000 дальтон.
В ней находятся также ферменты, расщепляющие липиды и способствующие их последующему перемещению в матрикс митохондрий.
Внутренняя мембрана митохондрий образует многочисленные складки, выступающие внутрь матрикса, которые называются кристами.
Кристы увеличивают общую поверхность внутренней мембраны в несколько раз.
Структура крист создает возможность упорядоченного расположения на ней многочисленных белков-ферментов.
Во внутренней мембране находятся главные ферментные комплексы, участвующие в передаче электронов на кислород (дыхательная цепь) и обеспечивающие процесс окисления.
На ее поверхности, обращенной в сторону матрикса, находятся ферменты, осуществляющие синтез АТФ за счет энергии процесса окисления (АТФ-синтетазный комплекс).
Внутренняя мембрана митохондрий регулирует перенос метаболитов в матрикс и выход из него таких веществ, как АТФ, АДФ, отдельных аминокислот, жирных кислот, ионов Са 2+ и др.
Эта мембрана практически непроницаема даже для многих малых молекул, так как на ней создается электрохимический градиент протонов водорода (Н + ).
Узкое пространство между наружной и внутренней мембранами представляет собой межмембранное пространство.
В нем находятся ферменты, которые катализируют перенос фосфата от АТФ на другие нуклеотиды и на свободные молекулы креатина.
Митохондрии могут передвигаться в клетке и находиться в ней в том месте, где в большей мере используется энергия АТФ.
В работающих мышцах они располагаются между миофибриллами и обеспечивают энергией процесс сокращения. В клетках может находиться до 200 митохондрий в зависимости от функциональной активности организма.
Так, при тренировке с использованием упражнений аэробной направленности количество митохондрий в скелетных мышцах существенно увеличивается.
Обмен энергии в организме. Ч.1.
Обмен энергии в организме. Ч.2. АТФ — универсальный источник энергии в организме.