Мітохондрії (від грец. міфів - нитка і chondrion - зернятко) - клітинні всіх органел, що знаходяться в цитоплазмі. У живих клітинах мають вигляд дрібних, сильно заломлюють світло зерен (хондриосомы) або ниток (хондриоконты) довжиною до 10 мк, які здійснюють коливальні або поступальні рухи (можливо, пов'язані з струмом протоплазми); можуть розпадатися на ряд дрібних зерен (хондриомиты), ділитися навпіл. Сукупність мітохондрій клітини називають хондриомом. Мітохондрії здатні вітально забарвлюватися янусом зеленим, що пов'язано з наявністю в них системи цитохромоксидази.
Мітохондрії дуже чутливі до осмотичним змін середовища, руйнуються при фіксації клітин. Кращі фіксатори для М. - осмиевая і хромова кислоти. М. мають характерну ультраструктуру (рис.). Від протоплазми вони відокремлені зовнішньої мітохондріальної оболонкою, що має гладкі контури. Внутрішня оболонка М. утворює ряд складок у вигляді гребенів (або кріст), спрямованих всередину М. Число кріст в мітохондріях постійно, як і характер їх розташування. Часто замість кріст внутрішня оболонка М. утворює вирости у вигляді тонких трубочок. Між оболонками видно світлий простір шириною в 60-80 Å.
На ультратонких зрізах при спостереженні в електронний мікроскоп кожна мембрана М. має вигляду двох темних шарів товщиною близько 15 А, розділених світлим шаром. За Робертсона (J. Bobertson), щільні шари являють собою ряди липопротеидных молекул; по Шестранду (F. S. Sjostrand), мембрани М. побудовані з глобулярных структур, що утворюють суцільний шар. На внутрішній мембрані М. вдається виявити так звані елементарні частинки, розташовані на поверхні мембрани, зверненої всередину мітохондрії. Елементарні частинки величиною до 80 А складаються з основи у вигляді короткого циліндра і головки. За Гріну (D. Green), це макромолекулярний комплекс, який здійснює перенесення електронів. Крім того, в М. розрізняють матрикс - аморфне щільне речовина, що заповнює простір між кристами, в якому виявляють нитки ДНК і часто великі (до 700 А) гранули неясною природи.
Мітохондрії змінюються при різних функціональних станах клітин. Так, з підвищенням в клітинах інтенсивності білкового синтезу розмір і число М. збільшуються. Поява в цитоплазмі гранул жиру при голодуванні топографічно пов'язано з М., які набухають, кількість кріст в них зменшується. У ряді випадків у М. відбувається накопичення білкових речовин.
Мітохондрії з клітини кишкового епітелію миші: 1 - зовнішня мембрана; 2 - внутрішня мембрана; 3 - кріста. Стрілки вказують на двошаровий структуру мітохондріальних мембран (верхній рис. - X 50 000; нижній рис. - Х 150 000).
У патологічно змінених клітинах зустрічаються різні форми змінених М.: фрагментовані, набряклі зі зменшеним числом кріст, з зниклим матриксом, з розривами оболонок. Із змінами М. пов'язані так зване мутне набухання цитоплазми і гиалиновое переродження. При дегенерації М. можуть зливатися у великі тіла - хондриосферы.
Щодо освіти М. існують дві поки що не цілком доведені можливості: поділ шляхом простого перешнуровывания або фрагментації та утворення заново. В останньому випадку мітохондрії можуть виникати за рахунок змін або микротелец (синонім промитохондрий; одноконтурних бульбашок з щільним вмістом), або мембранних структур цитоплазми.
Хімія мітохондрій. Основні відомості про хімії М. отримані при дослідженні ізольованих М., одержуваних з мітохондріальної фракції гомогенатов (див.) шляхом подальшої її очищення. М. складаються з мембран і внутрішніх перегородок (кріст) і бесструктурного вмісту. Співвідношення цих елементів і хімічний склад М. з різних джерел неоднакові. Мітохондрії, отримані з клітин печінки, містять 25-30% ліпідів, 65-70% білків, близько 0,5% РНК і незначна кількість ДНК. Обидві нуклеїнові кислоти (див.) відрізняються за нуклеотидному складом від відповідних компонентів інших частин клітини і, мабуть, беруть участь в біосинтезі білків, особливо ферментів, самих М. Важливими складовими частинами М. є цитохромы та інші окислювальні ферменти. М. містять всі необхідні ферменти циклу трикарбонових кислот і окисного фосфорилювання (див. біологічне Окислення). Основна біохімічна функція мітохондрій - вироблення енергії, необхідної для життєдіяльності клітини, шляхом процесів окислення і окисного фосфорилювання. Освобождающаяся при цьому енергія акумулюється у вигляді макроергічних фосфатних зв'язків АТФ. В мітохондріях відбувається також біосинтез білків, в першу чергу окислювальних ферментів.
Обережне фракціонування М. дозволяє виділити з них макромолекулярні комплекси, пов'язані з елементарними актами перенесення електронів, роз'єднаними від фосфорилювання. М. здатні активно скорочуватися в присутності АТФ, іонів К і т. п. Інші агенти (тироксин, фосфат) викликають набухання М., що веде до роз'єднання окисного фосфорилювання. Оборотне набухання і скорочення мітохондрій грає важливу роль в регуляції обміну клітини шляхом виділення в цитоплазму факторів, що підсилюють гліколіз, і т. п. При патологічних станах (наприклад, у клітинах пухлин) ця здатність значною мірою втрачається. См. також Клітина (хімія клітини).
