5.3. Функции

Функции митохондрий детально изучены лишь в последнее время - благодаря применению биохимических и других методов, которые позволили установить наличие в них уже упомянутых выше ферментных систем, связанных с производством энергии и с процессами клеточного дыхания. Митохондрии часто называют основной «энергетической станцией» клетки благодаря тому, что они содержат ферменты, окисляющие углеводы, некоторые аминокислоты, а также жирные кислоты. В результате этих реакций освобождается энергия, непосредственно клеткой не используемая, но накапливаемая в АТФ, которая синтезируется в митохондриях.  Реакции освобождения энергии связаны с элементарными частицами, расположенными на поверхности наружной и внутренней мембран митохондрий. Эти частицы выполняют, по-видимому, различные функции: 

1) осуществляют окислительные реакции, в результате которых освобождаются электроны;  2) переносят электроны вдоль цепи соединений, участвующих в синтезе АТФ;  3) катализируют реакции синтеза, получающие энергию от АТФ. 

   Элементарные частицы имеют очень упорядоченное расположение на мембранах митохондрий, соответствующее последовательности вcex перечисленных реакций, в которых они принимают участие. Следовательно, митохондрия - это органоид клетки, в котором вырабатывается основная масса ее энергии, сконцентрированная в АТФ и используемая затем в разнообразных процессах синтеза и во всех видах клеточной деятельности (движение, дыхание, рост, продукция секретов и т. д.).  В последние годы были получены убедительные данные о том, что в митохондриях происходит синтез белка, осуществляемый в рибосомах, располагающихся в матриксе митохондрий. Есть также указания на синтез жирных кислот и некоторых других веществ в митохондриях. Из этого следует, что митохондрии представляют собой не только энергетические центры, но и важное место биосинтетических процессов в клетке - наряду с ядром и рибосомами цитоплазмы.  Митохондрии принадлежат к числу органоидов, подверженных значительным изменениям при разнообразных воздействиях на клетку, при изменении ее физиологического состояния. Одной из обычных реакций митохондрий на действие наркотиков, высокой температуры, ядов и других факторов можно считать их набухание. При набухании увеличивается объем митохондрии, разжижается матрикс, уменьшается количество крист, формируются складки на их наружной мембране. Набухание митохондрий ведет к изменению активности дыхания, что еще раз подтверждает их важнейшую роль в процессах дыхания клеток. Набухание митохондрий - процесс обратимый.

5.4. Возникновение митохондрий

Вопрос о возникновении митохондрий в клетке до сих пор еще не решен окончательно. Одним из возможных путей образования новых митохондрий в клетке можно считать их деление. Многие исследователи, изучавшие митохондрии, наблюдали формирование выпячиваний наружной мембраны, которые увеличивались в размерах, а затем постепенно отшнуровывались от материнской митохондрии.  Считается, что митохондрии, обладая способностью к делению, представляют самовоспроизводящиеся органоиды и не могут возникать заново. Однако формирование митохондрий заново наблюдалось в клетках эпителия почки мыши после того, как все имевшиеся в них митохондрии были разрушены. Подобное образование митохондрий заново наблюдалось при развитии фрагментов яиц морского ежа, из которых все митохондрии были предварительно удалены путем центрифугирования. Пути образования новых митохондрий в клетке сейчас интенсивно исследуются.