них митохондриальных мембран [62].

Митохондрии могут разбухать и сжиматься, и, помимо ортодоксальной формы, обычно наблюдаемой на электронных микрофотографиях препаратов, фиксированных осмием, были описаны и другие формы. В конденсированных формах митохондрия имеет разбухшие кристы^ объем матрикса сильно уменьшен, а площадь внутренней мембраны увеличена. Быстро дышащие митохондрии, фиксированные для электронно-микроскопических препаратов, находятся в форме, которая была названа «эиергизованной» или «энергизованно скрученной» [63].

Наружные мембраны митохондрий могут быть разорваны путем осмотического шока й отделены от внутренних Мембран [64]. Анализ фракции наружных и внутренние мембран показывает, что наружные мембраны имеют меньшую плотность (^1*1 г/см3), чем внутренние; Они легко проницаемы для большинства веществ с мол. весом 10 000 и ниже. Отношение фосфолипид/белок весьма высокое (~0,82; по весу), экстракция фосфолипидов ацетоном разрушает мембрану. Для этих фосфолипидов характерно низкое содержание кардиолипина и высокое содержание фосфоинозита и холестерина. Убихинона в этих мембранах нет. Внутренняя мембрана (плотность ^1,2 г/см3) для многих соединений непроницаема. Фактически, за исключением нейтральных молекул с мол. весом -<150, проницаемость для всех других соединений жестко контролируется. Отношение фосфолипид/белок во внутренней мембране имеет низкое значение (~0,27); кардиолипин составляет ~20% общего содержания фосфолипидов. Во внутренней мембране присутствуют убихинон и другие компоненты дыхательной цепи.

Другая особенность внутренней мйтохондриальной мембраны — это наличие при определенных условиях выростов на ее внутренней поверхности (обращенной в сторону митохондриального матрикса). Фер-наидес-Мораи, открывший эти частицы в 1962 г., предположил, что в» них могут содержаться ферменты системы переноса электронов. Однако последующие исследования показали,' что-то не так. Как оказалось, а **Их «фернческйх частицах с мод. весом! 85 000, прикрепленных к

мембране с помощью «ножки», имеется «АТРазиая» активность. Видимо, эта активность и есть тот ключ, который может использоваться при» синтезе АТР в ходе окислительного фосфорилирования. Присутствующий в этих частицах белок теперь известен как фактор сопряжения у {Fi или АТР-синтетаза). Поскольку такие «шишковидные выступы» на* внутренней стороне мембраны видны только на препаратах, негативно» окрашенных фосфовольфраматом, имеются сомнения относительно их. присутствия в интактных митохондриях. Они могут возникать в процессе окрашивания, являясь новообразованными агрегатами ферментов, ранее находившихся во внутренней мембране.

Помимо рибосом (миторибосом), сходных по виду с бактериальными рибосомами, и небольших кольцевых молекул ДНК, митохондрии содержат различное число плотных гранул фосфата кальция [65], либо» Са3(Р04)2, либо гидроксилапатита (дополнение 5-Д).

2. Химическая активность митохондрий

Упоминание о митохондриях обычно вызывает у биохимиков представление о цикле трикарбоновых кислот, ^-окислительном пути метаболизма жирных кислот и окислительном фосфорилировании. Помимо* этих главных процессов в митохондриях протекает множество других химических превращений. Вероятно, наиболее существенное из ннх — это концентрирование ионов, таких, как ионы Са2+. Митохондрии также контролируют приток и отток многих соединений, в том числе ш АТР. Таким образом, они выполняют важные регуляторные функция? как в катаболических процессах, так и в процессах биосинтеза. По мере-своего роста и размножения митохондрии синтезируют часть своих белков, а ряд других белков получают из цитоплазмы.

Где же внутри митохондрии локализованы специфические ферменты? Один из подходов к выяснению этого вопроса состоит в исследовании выхода ферментов из митохондрий. Некоторые ферменты легко» выходят наружу в гипотонической среде. Другие освобождаются только-при действии ультразвука, из чего следует, что они находятся в мито-хондриальном матриксе. Ряд ферментов, в том числе цитохромы и флавоп роте иды, действующие на сукцинат и NADH, настолько прочно» связаны с митохондриальными мембранами, что могут быть солюбили-зированы только после обработки детергентами. Согласно существующим представлениям, эти прочно связанные ферменты встроены во» внутреннюю мембрану.

Если (как принято считать) ферменты цикла трикарбоновых кислот и р-окисления локализованы в матриксе, то восстановленные переносчики должны, по-видимому, подходить к внутренней мембране со стороны матрикса (с М-стороны). Таким образом, встроенные в мембрану ферменты, осуществляющие окисление NADH, сукцината и других восстановленных субстратов, должны быть доступны со стороны матрикса. Однако флавопротеид а-глицерофосфат—дегидрогеназа оказывается доступным с «наружной стороны» внутренней мембраны (с С-стороиы).

Специфические флуоресцирующие антитела, специфичные к цито-хрому с, связываются только с С-стороны внутренней мембраны, а антитела к цитохромоксидазе — с обеих сторон; это дает основани