線粒體外形、大小、數(shù)量和分布

用暗視野或相差顯微鏡可在活細胞中觀察到線粒體，并可用染料詹納斯綠鑒定。線粒體外形和大小常隨細胞類型及生理條件的不同而有較大差別，在光學顯微鏡下呈很小的球、桿、或細絲狀，以桿狀的居多。在電子顯微鏡下，除常見的桿形、圓形外，有時還可看到環(huán)形、啞鈴形或其他形狀。線粒體直徑在0.5～5微米范圍內，長度為2～3微米，最長可達10微米。大鼠的肝細胞平均約有1000個線粒體。最少的如一種單鞭金藻，每個細胞只含有一個線粒體。動物細胞的線粒體含量一般比植物細胞多些。

線粒體在細胞內的分布，一般在需要能量較多的部位比較密集。例如，有些肌細胞（如膈肌）中線粒體呈環(huán)形或條帶形分布，集結于肌原纖維“Ⅰ”帶周圍；在精子中線粒體圍繞于鞭毛的基部。

結構

可大致分三部分：①外膜和內膜線粒體具有內外兩層膜，平均厚度都為50～60埃，內膜向腔內突起形成嵴；②內外膜之間的空間，稱為膜間腔；③嵴與嵴之間的介質稱為基質。各種細胞的線粒體內部結構既有共同性，又有特異性和變異性。嵴一般呈片狀，在原生動物和一些植物中呈管狀，也有的嵴分支形成網(wǎng)狀。嵴的數(shù)目也有很大差別。一般需要能量較多的細胞不僅線粒體數(shù)目較多，而且每個線粒體所含嵴的密度也較大；反之則兩者的數(shù)量都較少。

利用負染方法，在電子顯微鏡下可觀察到在嵴的內膜間腔的一面排列著許多直徑 8～9納米的圓球形顆粒，并有短柄與膜連接，稱為ATP酶復合體或ATP合酶(H+-ATP酶)。

線粒體主要由蛋白質和脂質組成。此外還含有兩種核酸(DNA，RNA)，無機鹽和輔助因子，輔酶Ⅰ(NAD)，輔酶A，腺二磷(ADP)等。整個線粒體的脂質和蛋白質比例約為200～300 毫克脂質／1克蛋白質。脂質中約有90％以上是磷脂。外膜與內膜在化學組成上有很大不同：前者脂質和蛋白質比例(1:1)比后者(0.3:1)高得多。外膜所含的磷脂主要是卵磷脂，其次是磷脂酰乙醇胺，磷脂酰肌醇較少。 膽固醇的含量約為30毫克／1克蛋白質。內膜含心磷脂很多，酸性磷脂也不少。

線粒體約有15～50％蛋白質分布在基質和膜間腔內，其余都結合在膜上。

線粒體所含的蛋白質中有很多是酶，例如，外膜的：單胺氧化酶，犬尿氨酸羥化酶，NADH細胞色素B5還原酶，脂肪酰基CoA合成酶等;膜間腔內的:核苷二磷酸激酶，腺苷酸激酶等；內膜的：組成呼吸鏈的酶類，H+-ATP合酶，β-羥丁酸脫氫酶，肉堿脂酰基轉移酶，NAD-NADP轉氫酶等；基質內的：檸檬酸合成酶，異檸檬酸脫氫酶，延胡索酸酶，蘋果酸脫氫酶，烏頭酸酶，谷氨酸脫氫酶以及脂肪酸氧化酶系等。