Митохондрии (от греч. mitos — нить и chondrion — зернышко) — клеточные органоиды, находящиеся в цитоплазме. В живых клетках имеют вид мелких, сильно преломляющих свет зерен (хондриосомы) или нитей (хондриоконты) длиной до 10 мк, совершающих колебательные или поступательные движения (возможно, связанные с током протоплазмы); могут распадаться на ряд мелких зерен (хондриомиты), делиться пополам. Совокупность митохондрий клетки называют хондриомом. Митохондрии способны витально окрашиваться янусом зеленым, что связано с наличием в них системы цитохромоксидазы.
Митохондрии очень чувствительны к осмотическим изменениям среды, разрушаются при фиксации клеток. Лучшие фиксаторы для М.— осмиевая и хромовая кислоты. М. имеют характерную ультраструктуру (рис.). От протоплазмы они отделены внешней митохондриальной оболочкой, имеющей гладкие контуры. Внутренняя оболочка М. образует ряд складок в виде гребней (или крист), направленных внутрь М. Число крист в митохондриях непостоянно, как и характер их расположения. Часто вместо крист внутренняя оболочка М. образует выросты в виде тонких трубочек.
.? От внутренней мембраны митохондрии отходят многочисленные складки — кристы, на их стенках располагаются разнообразные ферменты, с помощью которых осуществляется синтез высокоэнергетического вещества — аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ)[4]. В зависимости от активности клетки и внешних воздействий митохондрии могут перемещаться, изменять свои размеры, форму. В митохондриях найдены рибосомы, фосфолипиды, РНК и ДНК. С присутствием ДНК в митохондриях связывают способность этих органоидов к размножению путем образования перетяжки или почкованием в период деления клетки, а также синтез части митохондриальных белков.
- Гликолиз. В ходе данного химического процесса в мышце образуется две молекулы молочной кислоты – в результате распада молекулы глюкозы. Распад глюкозы происходит в саркоплазме при участии десяти специальных ферментов.
Распад одной молекулы глюкозы способен пополнить энергетические запасыдвух молекул АТФ. Гликолиз весьма быстро восполняет мышечные запасы АТФ, т.к. происходит без участия кислорода (анаэробный процесс).
В мышечной ткани основной субстрат гликолиза – гликоген. Гликоген – сложный углевод, состоящий из разветвленных цепей глюкозных единиц. Основная масса углеводов в нашем организме накапливается в виде гликогена, сосредоточенного в скелетной мускулатуре и печени. Запасы гликогена во многом определяют объемы нашей мускулатуры и энергетический потенциал мышц. - Окисление органических веществ. Данный процесс происходит в митохондрияхпри участии кислорода (аэробный процесс), также для его протекания необходимо присутствие специальных ферментов. Доставка кислорода занимает определенное время, поэтому данный процесс запускается после расщепления креатинфосфата и гликолиза.
Окисление органических веществ осуществляется поэтапно: запускается процесс гликолиза, но еще несформировавшиеся молекулы молочной кислоты (молекулы пирувата) направляются в митохондрии для дальнейших окислительных процессов, в результате которых образуется энергия с выделением воды (Н2О) и углекислого газа (СО2). При помощи образовавшейся энергии формируется 38 молекул АТФ.
Если в результате анаэробного распада глюкозы (гликолиза) восстанавливается 2 молекулы АТФ, то аэробный процесс (окисление в митохондриях) способен восстановить в 19 раз больше молекул АТФ.
