Митохондриялар

МИТОХОНДРИЯЛАР. Митохоңдриялар АТФ-ті синтездеуші органелла. Негізгі функциясы органикалық қосылыстарды то-тықтырып, олардың ыдырауының нәтижесінде бөлінген энергияны пайдалануға байланысты. Осы қызметін еске алып Клод митохондрияларды клетканын “қуат станция-сы” деп атаған. Клетканың тыныс алу органелласы деп атауға болады.

Митохондриялар бактериялар мен көк-жасыл балдыр-лардан басқа клетканың бәрінде де, атап айтқанда жануар-лардың клеткаларында, жоғары сатыдағы өсімдіктерде, балдырларда және қарапайым жәндіктерде болады.

Цитоплазманың ерекше органелласы ретінде митохонд-рияларды алғаш рет кім ашқанын анықтау қиын. 1850-1890 жылдар арасында көптеген цитологтар клетканың цитоплазмасында гранулалық элементтердің болатындығы жөнінде өздерінің мәліметтерін жариялаған, әр түрлі ат-тармен аталған, бірнеше қызмет атқарады деп жазған. Осы органелланы анықтаудағы Келликердің еңбегі өте үлкен. Клетканың структураларынан митохондрияларды жеке ажыратып алғанда Келликер. 80-ші жылдары Флемминг көптеген клеткалардың цитоплазмасынан жіп тәрізді структураларды бөліп алған. Флеммингтің осы жіптері ми-тохондриялар болады. 1890 жылы Альтман гранулаларды бояитын бояу әдісін ашқан. Бүл әдіс митохондрияларды жүйелі түрде зерттеуге мүмкіндік береді. Альтман бүл ор-ганелланың түрлі клеткаларда болатынын анықтап, био-бластар деп атаған. Гректің “митос”— жіп, “хондрион”— гранула деген сөздерінен қүралған. Митохондрия термині 1897 жылы Бенда үсынған, көп атаудың бірі болып қала берді (хондриоконттар, хондриопластлар, хондросомалар, хондриосфералар т. б.).

Тірі клеткаларды зерттегенде митохондриялар қозғалысының, формасы мен үлкендігінің өзгеретінін байқауға болады.

Митохондриялардың формасы айнымалы келеді, бірақ та көбінесе жіп немесе гранула тәрізді болады. Басқа фор-малары да кездеседі: жүмыр, сопақша, таяқ, сақина, жүлдыз, спираль тәрізді формалары (10-сурет). Митохонд-риялардың формалары әр түрлі организмінің клеткалары мен үлпаларында ғана түрліше болып коймай, бір клетка-ның өзіңде, оның тіршілігінің сан алуан кезеңінің өзінде де әр түрлі болады. Түрлі әрекеттердің әсерінен митохондрия-лардың формасы өзгереді. Митохондриялардың үлкендігі де бірдей болмайды. Клеткалардың әр типіндегі митохоңдрия-лардың үлкендігі мен саны сол клетканың энергияны қажет етуіне тәуелді. Соның өзінде де клеткалардың көпшілігінде олардың жуаңдығы біршама түрақты болады (0,5 мкм), ал үзындығы айнымалы келеді, жіп тәрізділерінің үзындығы 7-10 мкм-ға дейін жетеді.

Клеткадағы митохондриялардың орналасуы әр түрлі болуы мүмкін. Көбінесе цитоплазмада бір қалыпты шашы-раңқы орналасады. Әдетте АТФ көп жүмсалатын учаске-лерінде жиналады.

Митохоңцриялардың цитоплазмада орналасуын оның энергия көзі ретінде атқаратын қызметімен байланыстырып карастыру керек. Кейбір клеткаларда олар цитоплазманың түрлі учаскелері кажетіне АТФ-ті жеткізіп отырғандай бо-лып цитоплазмада еркін орналасады. Клеткалардың екінші түрінде митохондриялардың клеткадағы орны түрақты бо-лады. Клеткадағы митохоңцриялардың санын дәл анықтау қиын, алайда клетканың типі мен функциялық күйіне тәуелді. Мысалы, бір клеткалы жасыл балдыр Місгозіегіазтың,қарапайымда Ггурапозота-ның клеткаларында бір-бірден ғана митохондрия болады, ал ашытқының клетка-сыңда бірнеше ғана (2-3) тармақталған митохондриялар болса, Сһаоз сһаоз деген ірі амебада митохондриялар саны 500000-дай болуы мүмкін. Сүт қоректілердің бауыр клет-касында 1000-дай, бүйректің клеткасында шамамен 300-дей, сперматозоидта 25 митохондрия болады. Өсімдіктердің клеткасында жануарлар клеткаларына қарағанда митохон-дриялар саны аз болады, себебі олардың қызметінің бір бөлігін хлоропластлар атқарады. Ірі митохондрияларды кәдімгі микроскоппен көруге болады. Бірақ оның ішкі қүрылысы тек электрондық микроскоп арқылы көрінеді. Эукариоттардың митохондриялары бір жоспармен қүралған. Митохондрия екі мембранадан түрады: сыртқы мембранасы тегіс, қалыңдығы 7 нм, митохондрияны сыр-тынан қаптап түрады және цитоплазманың басқа мембра-наларымен жалғаспайды. Ішкі мембрананың қалыңдығы 7 нм, митохондрияның ішкі қүрамын немесе матриксті қоршап түрады. Ішкі мембрана клетканың қуаттық қоңдырмасының шын мағынасындағы жүрегі, оның энергия генераторы. Ішкі мембранада тыныс тізбегі және онымен байланысты фосфорлау системасы болады. Мембраналар арасында ені 6-8 нм мембраналар аралық кеңістік болады. Ішкі мембранадан тарақтың тісі тәрізді есіңділер тарайды. Оларды кристалар деп атайды. Кристалардың ара қашықтықтары 10-20 нм (11-сурет). Кристалардың саны клеткаларда бірдей болмайды. Митохондриялар кепшілігінің кристалары көлденең орналасады. Сүтқоректілердің орталық нерв системасы нейрондарында кристалар үзындығына параллель жатады. Кейде бір мито-хондрияның өзінде кристалар түрліше орналасуы мүмкін. Кристалардың формасы да түрліше болады. Парамеция-ларда, кейбір өсімдіктер мен жануарлар клеткаларында кристалардың формасы түтік тәрізді болса, кейбір насе-комдар бүлшық етінің клеткасында тор тәрізді болады. Кристалардың бір формасы екінші бір түрлі формасына ауысуы мүмкін, кейде мүлде жойылып та кетеді. Мысалы ашытқылар анаэробты жағдайда дамыса кристалар толық редукцияға үшырайды, ал аэробты жағдай қайтадан қалпына келсе кристалар да қалпына келеді. Кристалар митохондриялық мембраналар ауданын арттырады.

Кристалардың саны мен жетілу дәрежесі үлпаның фун-кциялық активтігіне тәуелді. Өсімдік клеткаларының ми-тохондриялардың кристалары аз болады, ал өсімдіктердің секрет бөлінуші клеткаларында кристалардың саны жанурлардың осы сияқты клеткаларының митохондрияларын-дағы кристалар санынан кем болмайды. Митохондриялар-дағы кристалардың саны клетканың энергия кажетінің керінісі. Энергияны көп керек ететін клеткаларда (мыса-лы, бүлшық ет клеткаларында) митохондриялардың кри-сталарының саны, энергияны аз қажет ететін клеткаларға карағанда көп болады. Митохондриялардың өз қуысында митохондрия матриксі деп аталатын сүйық зат болады. Кейде матриксте электронды өткізбейтін шар немесе жүмыртқа тәрізді гранулалар болады. Бүл гранулаларда Са, М§ сияқты катиондар болады. Бүлардың болуы мито-хондриялардың катиондарды жинай алатындығының куәсі. Осы катиондардың кейбіреуі митохондриялық ферметтер қызметі үшін қажет.

Митохондриялық матрикстің қүрамында ерігіш бело-ктардан Кребс циклы мен май қышқылдарының циклына қатысатын ферменттердің көпшілігі болады. Сонымен бірге түрлі нуклеотидтер нуклеотидтік коферменттер және бей-органикалық иондар (К+, НРО~, М£2+, СГ, 802)”) болады. Сыртқы мембрананың эндоплазмалық ретикулумға үқсастығы бар. Екеуін біріктіретін белгілерінің бірі ерекше пигмент цитохром Ъл болады.