Мітохондрії, Подібно бактеріям (прокариотам), містять кільцеву ДНК і 70S-рибосоми. Ця обставина поряд з іншими фактами дозволяє припустити, що мітохондрії, як і хлоропласти, були колись свобод-ножівущімі бактеріями. Випадково проникнувши колись в еукаріотичну клітку, вони вступили з нею у взаємовигідний симбіоз. (Більш детально ми вже обговорювали це питання).

Газообмін

Газообміном називають обмін дихальними газами між організмом і середовищем. Аеробам для дихання необхідний надходить із зовнішнього середовища кисень, а чиряк аероби і більшість анаеробів виділяють вуглекислоту (діоксид вуглецю, СО}) - кінцевий продукт («відходи») дихання. Поверхня, на якій цей обмін фактично йде, називають дихальної поверхнею. Здійснюється газообмін у всіх організмів шляхом фізичного процесу - дифузії. Для того щоб дифузія могла бути ефективною, дихальна поверхня повинна задовольняти декільком умовам:

1) вона повинна бути проникною, щоб крізь неї могли проходити гази;
2) утворює її шар повинен бути тонким, тому що дифузія ефективна на відстанях не більше 1 см;
3) площа дихальної поверхні повинна бути великою, щоб через неї могли обмінюватися достатні кількості газів відповідно до потреб організму;
4) вона повинна рясно забезпечуватися кров'ю (а іноді необхідний і якийсь вентиляційний механізм) у тих організмів (мова йде про великих тварин), у яких середовищем для транспорту газів служить кров. Це дозволяє підтримувати між двома її сторонами крутий дифузійний градієнт, тобто більшу різницю концентрацій.

Для того щоб зрозуміти, яким чином може бути досягнута максимальна швидкість дифузії через дихальну поверхню, слід звернутися до закону Фіка. Згідно з цим законом, швидкість дифузії газів через дихальну поверхню пропорційна наступного виразу:

Організми отримують необхідний їм кисень або безпосередньо з атмосфери, Або з води, в якій він розчинений. Вміст кисню у воді і в повітрі далеко не однаково. У повітрі в одиниці об'єму міститься у багато разів більше кисню (21%), ніж в такому ж об'ємі води (08%). Звідси випливає, що обсяг води, який змушені пропускати над дихальної поверхнею для задоволення своїх метаболічних потреб водні організми, наприклад риби, значно більше об'єму повітря, достатнього для наземних хребетних. Це передбачає і наявність якогось іншого механізму вентиляції у водних тварин. Крім того, щільність у води в 700 разів більше, а в'язкість в 100 разів більше, ніж у повітря. А це означає, що для пропускання води над дихальної поверхнею потрібно більше енергії. Нарешті, кисень дифундує через воду в 1000 разів повільніше, ніж через повітря, і значить, підтримувати крутий концентраційний градієнт між двома сторонами дихальної поверхні у воді набагато важче. Не дивно тому, що у риб метаболічна активність набагато нижче, ніж у тварин, які дихають за допомогою легенів.