2) расщепляют биополимеры до мономеров
3) осуществляют транспорт веществ через плазмалемму
4) участвуют в межклеточных связях
Митохондрии являются двумембранными полуавтономными органеллами эукариотической клетки. Их наружная мембрана относительно проницаема для небольших молекул благодаря пориновым каналам, тогда как внутренняя мембрана обладает высокой избирательностью и образует складки — кристы. На внутренней мембране располагаются комплексы дыхательной цепи и АТФ-синтаза, обеспечивающие окислительное фосфорилирование и синтез основной массы клеточного АТФ.
Наличие наружной и внутренней мембран является также важным морфологическим признаком митохондрий при электронной микроскопии. Между мембранами находится межмембранное пространство, а внутри внутренней мембраны — матрикс, содержащий митохондриальную ДНК, рибосомы и ферменты цикла трикарбоновых кислот. Расщепление биополимеров до мономеров преимущественно осуществляют лизосомы, перенос веществ через плазмалемму регулируется клеточной мембраной, а межклеточные связи формируются специализированными контактами клеток.
| Клеточная структура | Мембранная организация | Основная функция | Ключевой отличительный признак |
|---|---|---|---|
| Митохондрия | Наружная и внутренняя мембраны | Окислительное фосфорилирование, синтез АТФ | Кристы, собственная ДНК и рибосомы |
| Лизосома | Одна мембрана | Внутриклеточное переваривание макромолекул | Кислые гидролазы и кислое содержимое |
| Пероксисома | Одна мембрана | Окисление жирных кислот, обезвреживание перекиси водорода | Фермент каталаза |
| Плазмалемма | Один липидный бислой | Барьерная функция и транспорт веществ между клеткой и средой | Рецепторы, каналы и переносчики |
| Эндоплазматическая сеть | Система одномембранных цистерн и канальцев | Синтез белков или липидов, внутриклеточный транспорт | Шероховатая сеть содержит рибосомы |
| Аппарат Гольджи | Стопка одномембранных уплощённых цистерн | Модификация, сортировка и упаковка белков | Цис- и транс-компартменты |
| Межклеточные контакты | Специализированные участки соседних плазматических мембран | Адгезия, обмен сигналами и межклеточная коммуникация | Десмосомы, плотные и щелевые контакты |
Двумембранное строение митохондрий связывают с их эндосимбиотическим происхождением: предполагается, что они возникли из древних аэробных бактерий, поглощённых клеткой-предшественником. Повреждение внутренней мембраны нарушает работу дыхательной цепи, снижает образование АТФ и может приводить к энергетическому дефициту тканей. Дополнительной функцией митохондрий является участие в регуляции апоптоза, кальциевого гомеостаза и образовании активных форм кислорода.