У чому проявляється схожість хлоропластів. У чому проявляється схожість мітохондрій та хлоропластів у функціональному та структурному плані

1. Розподіліть органоїди на три групи: одномембранні, двомембранні та немембранні.

Рибосоми, лізосоми, пластиди, комплекс Гольджі, вакуолі, клітинний центр, мітохондрії, ендоплазматична мережа

Одномембранні: лізосоми, комплекс Гольджі, вакуолі, ендоплазматична мережа.

Двомембранні: пластиди, мітохондрії.

Немембранні: рибосоми, клітинний центр.

2. Як влаштовані мітохондрії? Яку функцію вони виконують?

Мітохондрії можуть мати вигляд округлих тілець, паличок, ниток. Це двомембранні органоїди. Зовнішня мембранагладка, вона відокремлює вміст мітохондрії від гіалоплазми і відрізняється високою проникністю для різних речовин. Внутрішня мембрана менш проникна, вона утворює кристи – численні складки, спрямовані всередину мітохондрій. За рахунок кріст площа поверхні внутрішньої мембрани значно збільшується. Внутрішня мембрана мітохондрій містить ферменти, що беруть участь у процесі клітинного дихання та забезпечують синтез АТФ. Між зовнішньою та внутрішньою мембранами є міжмембранний простір.

Внутрішній простір мітохондрій заповнений гелеподібним матриксом. У ньому містяться різні білки, зокрема ферменти, амінокислоти, кільцеві молекули ДНК, всі типи РНК та інші речовини, і навіть рибосоми.

Функція мітохондрій – синтез АТФ рахунок енергії, що вивільняється у процесі клітинного дихання при окисленні органічних сполук. Початкові етапиокислення речовин у мітохондріях відбуваються в матриксі, а наступні – на внутрішній мембрані. Таким чином, мітохондрії є «енергетичними станціями» клітини.

3. Які типи пластид вам відомі? Чим вони різняться? Чому восени листя змінює забарвлення із зеленим на жовте, червоне, помаранчеве?

Основні типи пластид – хлоропласти, лейкопласти та хромопласти.

Хлоропласти мають зелене забарвлення, т.к. містять основні фотосинтетичні пігменти – хлорофілі. Також у хлоропластах містяться оранжеві, жовті або червоні каротиноїди. Зазвичай хлоропласти мають форму двоопуклої лінзи. Добре розвинена внутрішня мембранна система, тілакоїди зібрані в стопки – грани. Головна функція хлоропластів – здійснення фотосинтезу.

Лейкопласти – безбарвні пластиди. Вони не мають гран та не містять пігментів. У лейкопластах відкладаються запасні поживні речовини – крохмаль, білки, жири.

Хромопласти мають помаранчевий, жовтий або червоний колір, що пов'язано із вмістом каротиноїдів. Форма хромопластів різноманітна – дископодібна, серпоподібна, ромбічна, пірамідальна тощо. У цих пластидах відсутня внутрішня мембранна система. Хромопласти зумовлюють яскраве забарвлення зрілих плодів (наприклад, томатів, горобини, шипшини) та деяких інших органів рослин (наприклад, коренеплодів моркви).

При старінні листя рослин у хлоропластах відбувається руйнування хлорофілу, внутрішньої мембранної системи, і вони перетворюються на хромопласти. Тому восени листя змінює забарвлення із зеленим на жовте, червоне, помаранчеве.

4. Охарактеризуйте будову та функції хлоропластів.

Хлоропласти – зелені пластиди, їх колір обумовлений наявністю основних фотосинтетичних пігментів – хлорофілів. Хлоропласти містять також допоміжні пігменти – оранжеві, жовті чи червоні каротиноїди.

Найчастіше хлоропласти мають форму двоопуклої лінзи. Це двомембранні органоїди, між зовнішньою та внутрішньою мембранами є міжмембранний простір. Зовнішня мембрана рівна, а внутрішня утворює вп'ячування, які перетворюються на замкнуті дископодібні утворення – тілакоїди. Стопки тилакоїдів, що лежать один над одним, називаються гранами.

У мембранах тілакоїдів розташовані фотосинтетичні пігменти, а також ферменти, які беруть участь у перетворенні енергії світла. Внутрішнє середовищехлоропласту – строма. У ній містяться кільцеві молекули ДНК, всі типи РНК, рибосоми, запасні речовини (ліпіди, зерна крохмалю) та різні білки, у тому числі ферменти, що беруть участь у фіксації Вуглекислий газ.

Основна функція хлоропластів – здійснення фотосинтезу. Крім того, у них відбувається синтез АТФ, деяких ліпідів та білків.

5. Клітини літальних м'язів комах містять кілька тисяч мітохондрій. З чим це пов'язано?

Головна функція мітохондрій – синтез АТФ, тобто. Мітохондрії є "енергетичними станціями" клітини. Для роботи літальних м'язів необхідно велика кількістьенергії, тому кожна клітина містить кілька тисяч мітохондрій.

6. Порівняйте хлоропласти та мітохондрії. Виявіть риси їхньої подібності та відмінності.

Подібність:

● Двомембранні органоїди. Зовнішня мембрана рівна, а внутрішня утворює численні вп'ячування, що служать збільшення площі поверхні. Між мембранами є міжмембранний простір.

● Мають власні кільцеві молекули ДНК, всі типи РНК та рибосоми.

● Здатні до зростання та розмноження шляхом поділу.

● У них здійснюється синтез АТФ.

Відмінності:

● Вп'ячування внутрішньої мембрани мітохондрій (кристи) мають вигляд складок або гребенів, а вп'ячування внутрішньої мембрани хлоропластів утворюють замкнуті дископодібні структури (тілакоїди), зібрані в стоси (грани).

● Мітохондрії містять ферменти, що беруть участь у процесі клітинного дихання. Внутрішня мембрана хлоропластів містить фотосинтетичні пігменти та ферменти, що беруть участь у перетворенні енергії світла.

● Основна функція мітохондрій – синтез АТФ. Основна функція хлоропластів – здійснення фотосинтезу.

І (або) інші суттєві ознаки.

7. Доведіть на конкретні прикладисправедливість затвердження: «Клітка є цілісну систему, всі компоненти якої знаходяться в тісного взаємозв'язкуодин з одним".

Структурні компоненти клітини (ядро, поверхневий апарат, гіалоплазма, цитоскелет, органоїди) відносно відокремлені один від одного, і кожен із них виконує специфічні функції. Тим не менш, всі клітинні компоненти тісно взаємопов'язані, і клітина є єдиним цілим.

Спадкова інформація клітини зберігається у ядрі, а реалізується на рибосомах як конкретних білків. Структурні компоненти рибосом (субодиниці) формуються в ядрі. Деякі рибосоми знаходяться у вільному стані в гіалоплазмі, інші ж прикріплюються до мембран ЕПС та ядра. Речовини, синтезовані на мембранах ЕПС, надходять для зберігання та модифікації до комплексу Гольджі. Від цистерн комплексу Гольджі відшнуровуються екзоцитозні бульбашки та лізосоми. З міхурових розширень ЕПС та бульбашок комплексу Гольджі формуються вакуолі. Цитоплазматична мембранабере участь у відборі речовин, необхідних клітині. Деякі з них можуть бути використані лише після попереднього розщеплення за допомогою лізосом. Частина отриманих речовин є джерелом енергії для клітини, піддаючись розщепленню в гіалоплазмі, а потім - в мітохондріях. Інші речовини використовуються як матеріал для синтезу більше складних з'єднань. Ці процеси протікають у різних частинахклітини – у гіалоплазмі, ЕПС, комплексі Гольджі, на рибосомах, а енергію, необхідну всім процесів біосинтезу, постачають мітохондрії (як АТФ). Внутрішньоклітинний транспорт частинок та органоїдів забезпечують мікротрубочки, складання яких ініціює клітинний центр. Гіалоплазма поєднує всі внутрішньоклітинні структури, забезпечуючи їх різні взаємодії.

І (або) інші приклади, що ілюструють взаємозв'язок структурних компонентівклітини.

8. У чому полягає відносна автономність мітохондрій та хлоропластів у клітині? Чим вона обумовлена?

Відносна автономність мітохондрій та хлоропластів обумовлена наявністю власного генетичного апарату (молекул ДНК) та системи біосинтезу білка (рибосом та всіх типів РНК). Тому мітохондрії та хлоропласти самостійно синтезують ряд білків (у тому числі ферментів), необхідних для їх функціонування. На відміну від інших органоїдів, мітохондрії та хлоропласти здатні до розмноження шляхом поділу. Проте ці органоїди є повністю автономними, т.к. загалом їх стан та функціонування контролюється ядром клітини.

9. У чому проявляється взаємозв'язок та взаємозалежність мітохондрій та рибосом?

З одного боку, на рибосомах відбувається синтез білків з амінокислот, а енергію, необхідну для цього процесу, постачають мітохондрії у вигляді АТФ. Крім того, мітохондрії мають власні рибосоми, їх рРНК кодується мітохондріальною ДНК і складання субодиниць здійснюється безпосередньо в матриксі мітохондрій. З іншого боку, всі білки, що входять до складу мітохондрій та необхідні для функціонування цих органоїдів, синтезуються на рибосомах.

1. Розподіліть органоїди на три групи: одномембранні, двомембранні та немембранні.

Одномембранні: лізосоми, комплекс Гольджі, вакуолі, ЕПС. Двомембранні: пластиди, мітохондрії. Немембранні: рибосоми, клітинний центр.

2. Як влаштовані мітохондрії? Яку функцію вони виконують?

Мітохондрії - органоїди, що беруть участь у процесі клітинного дихання та забезпечують клітину енергією у вигляді АТФ. Мітохондрії можуть мати вигляд округлих тілець, паличок, ниток. Вони утворені двома мембранами - зовнішньої та внутрішньої, між якими є міжмембранний простір. Зовнішня мембрана гладка, вона відокремлює вміст мітохондрії від гіалоплазми та відрізняється високою проникністю для різних речовин. Внутрішня мембрана менш проникна, вона утворює кристи - численні складки, спрямовані всередину мітохондрій. За рахунок христ площа поверхні внутрішньої мембрани істотно збільшується. Внутрішня мембрана мітохондрій містить ферменти, що беруть участь у процесі клітинного дихання та забезпечують синтез АТФ. Внутрішній простір мітохондрій заповнений гелеподібним матриксом. У ньому містяться різні білки, у тому числі ферменти, амінокислоти, кільцеві молекули ДНК, всі типи РНК та інші речовини, а також рибосоми. Функція мітохондрій - синтез АТФ за рахунок енергії, що вивільняється при окисленні органічних сполук.

Пластиди - органоїди клітин рослин та водоростей. У рослин розрізняють три основні типи пластид: хлоропласти (зелені), хромопласти (червоний, жовтий) та лейкопласти (безбарвні). Пластиди одного типу можуть перетворюватися на пластиди іншого. Під дією низької температури (осінь) в хлоропластах руйнується хлорофіл і внутрішня мембранна система, і вони перетворюються на хромопласти і набувають жовтого і червоного забарвлення.

4. Охарактеризуйте будову та функції хлоропластів.

Хлоропласти – органоїди, які здійснюють процес фотосинтезу. Зелений колірхлоропластів зумовлений присутністю в них основних фотосинтетичних пігментів – хлорофілів. Найчастіше хлоропласти мають форму двоопуклої лінзи. Для хлоропластів характерна двомембранна будова. Між зовнішньою та внутрішньою мембранами знаходиться міжмембранний простір. Внутрішня мембрана в ході розвитку хлоропласту утворює вп'ячування, які перетворюються на замкнуті дископодібні утворення – тілакоїди. Стопки тилакоїдів, що лежать один над одним, називаються гранами. У мембранах тилакоїдів розташовані фотосинтетичні пігменти, що поглинають світло, а також ферменти, що беруть участь у перетворенні енергії світла. Внутрішнє середовище хлоропласту – строма. У ній містяться кільцеві молекули ДНК, всі типи РНК, рибосоми, запасні речовини (ліпіди, зерна крохмалю) та різні білки, у тому числі ферменти, що беруть участь у фіксації СО. Основна функція хлоропластів - здійснення фотосинтезу. Крім того, у них відбувається синтез АТФ, деяких ліпідів та білків.

5. Клітини літальних м'язів комах містять кілька тисяч мітохондрій. З чим це пов'язано?

Особливо багато мітохондрій міститься в тих клітинах, які потребують велику кількістьенергії. Клітини літальних м'язів відносяться до таких, оскільки комахи роблять велику кількість помахів на секунду.

6. Порівняйте хлоропласти та мітохондрії. Виявіть риси їхньої подібності та відмінності.

Подібність: мітохондрії та хлоропласти відносяться до двомембранних органоїдів, внутрішня мембрана має вирости. Відмінності: вони виконують різну функцію, у мітохондріях вирости внутрішньої мембрани не утворюють тилакоїди та грани.

7. Доведіть на конкретних прикладах справедливість твердження: «Клітка є цілісну систему, всі компоненти якої у тісному взаємозв'язку друг з одним».

Мітохондрії є «енергетичними станціями» клітини, де відбувається синтез АТФ. Отримана енергія використовується клітиною в процесах життєдіяльності, наприклад, в процесі синтезу білка, який потім йде на побудову різних органоїдів клітини, в тому числі і мітохондрій.

8. У чому полягає відносна автономність мітохондрій та хлоропластів у клітині? Чим вона обумовлена?

Так у внутрішньому просторі мітохондрій і хлоропластів містяться різні білки, у тому числі ферменти, амінокислоти, кільцеві молекули ДНК, всі типи РНК та інші речовини. Наявність власних молекул ДНК забезпечує деяку автономність, хоча у цілому їхня робота координується ядром клітини.

9. У чому проявляється взаємозв'язок та взаємозалежність мітохондрій та рибосом?

Функція мітохондрій - синтез АТФ за рахунок енергії, що вивільняється при окисленні органічних сполук. Ця енергія йде синтез білка в рибосомах.

На запитання Допоможіть! У чому проявляється схожість? заданий автором Простертинайкраща відповідь це В цілому організми можна розділити на дві групи: на організми, клітини яких містять справжні клітинні ядра, і організми, які цією властивістю не мають. Перші називаються еукаріотами, другі – прокаріотами. До прокаріотів належать бактерії та синьо-зелені водорості. Еукаріоти поєднують всі інші одно-і багатоклітинні живі істоти. На противагу прокаріотам, крім володіння клітинними ядрамиЦі істоти відрізняються вираженою здатністю до утворення органоїдів. Органоїди - це розділені мембранами складові клітин. Так, найбільшими клітинними органоїдами (принаймні помітними у світловий мікроскоп), якими володіють еукаріоти, є мітохондрії, а рослинні організмиволодіють ще й пластидами. Мітохондрії та пластиди здебільшоговідокремлені від цитоплазми клітини двома мембранами. (Деякі подробиці будови див. на рис. 6.13). Мітохондрії часто називають "силовими станціями" еукаріотичних клітин, оскільки вони грають
велику роль у освіті та перетворенні енергії в клітині. Пластиди для рослин не менш важливі: хлоропласту, які являють собою основний тип пластид, містять механізм фотосинтезу, який здійснює перетворення сонячного світлау хімічну енергію.
Так як прокаріоти влаштовані значно простіше, ніж еукаріоти, то за канонами еволюційної моделі вважається, що живі прокаріотичні істоти виникли раніше. Цим пояснюється вживання приставки "про" (себто "до того"). Більш нейтральною назвою було б, ймовірно, "акаріоти" ("а" = "не"). У ході подальшої еволюції одноклітинні живі істоти мали, мабуть, колись зробити перехід від про- до еукаріотів. Один із важливих часткових аспектів цього кроку намагаються пояснити так званою ендосімбіотичною гіпотезою (ЕСТ). У своєму первісному вигляді вона була висунута ще 1883 шимпером. Вона була не єдиною спробою пояснення, але вважалася на той момент найімовірнішою. Згідно з цією теорією, мітохондрії походять від аеробних (дихаючих киснем) бактерій, а хлоропласти - від фотосинтезуючих синьо-зелених водоростей, які впровадилися в "господарську клітину" (у предка-прокаріота) і в ході еволюції перетворилися там з симбіонтів (ендосимонтів) = клітинних симбіонтів) клітинні органоїди. Деякі біологи припускають (див. рис. 6.14), що джгутиково-центріольна система еукаріотів походить від раніше самостійних прокаріотів (типу спірохет). Наступні факти розглядаються як найважливіші для підтримки ЕСГ:
Мітохондрії та пластиди відбуваються шляхом поділу їм подібних. Клітина неспроможна утворити знову ці органи, якщо вони загублені.
Володіння подвійною мембраною створює враження, що мова йдепро "впроваджену клітину", чия мембрана при впровадженні виявилася оточеною мембраною клітини-господаря.
Внутрішня мембрана мітохондрії містить ліпід кардіоліпін, який, крім цього, зустрічається лише у мембранах прокаріотів. Зовнішня мембрана, навпаки, як інші мембрани еуцитів (так називаються клітини еукаріотів) містить холестерин, якого немає ні у внутрішніх мембранах, ні у бактерій.
Мітохондрії та пластиди містять ДНК, які, як і у прокаріотів, "голі", що означає "не з'єднані з протеїнами", і часто мають кільцеподібну форму. Вони мають також свій власний механізм синтезу протеїнів, складові частини якого (рибосоми, т-РНК і РНК-полімерази) відповідають складовим частинампрокаріотів.
Рибосомна РНК пластид або, відповідно, мітохондрій має велику подібність до РНК прокаріотичних рибосом.
Мітохондрії реагують на деякі (не на всі) спрямовані проти бактерій антибіотики.
Серед існуючих нині організмів трапляються випадки симбіозу між одноклітинними джгутиковими, які не мають пластид, та клітинами водоростей, які могли б служити моделлю певного ступеня філогенетичного процесу ендосимбіозу.
Амеба Pelomyxa palustris не має мі

Мітохондрії є у всіх типів еукаріотних клітин (рис. 1). Вони мають вигляд або округлих тілець, або паличок, рідше - ниток. Їхні розміри коливаються від 1 до 7 мкм. Число мітохондрій у клітині становить від кількох сотень до десятків тисяч (у великих найпростіших).

Рис. 1. Мітохондрії. Вгорі - мітохондрії (?) у сечових канальцях, видимі у світловому мікроскопі. Внизу – тривимірнамодель організації мітохондрії: 1 – кристи; 2 - зовнішнямембрана; 3 – внутрішня мембрана; 4 - матрикс

Мітохондрія утворена двома мембранами -зовнішньоїі внутрішньої між якими розташованоміжмембранний простір . Внутрішня мембрана утворює безліч вп'ячувань - христ, що є або пластини, або трубочки. Така її організація забезпечує величезну площу внутрішньої мембрани. На ній розташовуються ферменти, що забезпечують перетворення енергії, що міститься в органічних речовинах (вуглеводах, ліпідах), в енергію АТФ, необхідну життєдіяльності клітини. Отже, функція мітохондрій - участь уенергетичних клітинних процесах. Саме тому велика кількість мітохондрій властива, наприклад, м'язовим клітинам, які виконують велику роботу.

Пластиди. У рослинних клітинах виявляються особливі органоїди - пластиди, що мають частіше веретеноподібну або округлу форму, Іноді складнішу. Розрізняють три види пластид – хлоропласти (рис. 2), хромопласти та лейкопласти.

Хлоропластивідрізняються зеленим кольором, який обумовлений пігментом - хлорофілом, що забезпечує процес фотосинтезу, Т. е. синтезу органічних речовин з води (Н 2 О) та вуглекислого газу (СО 2) з використанням енергії сонячного світла. Хлоропласти містяться переважно у клітинах листя (у вищих рослин). Вони сформовані двома паралельно розташованими один одному мембранами, що оточують вміст хлоропластів. строму. Внутрішня мембрана утворює численні сплощені мішечки. тилакоїди, які складені в стопки (на зразок стопки монет) - грани -і лежать у стромі. Саме в тила-коїдах і міститься хлорофіл.

Хромопластивизначають жовтий, помаранчевий та червоний колір багатьох квіток та плодів, у клітинах яких присутні у великій кількості. Основними пігментами у складі є каротини. Функціональне призначення хромопластів полягає у колірному залученні тварин, що забезпечують запилення квіток та поширення насіння.

Рис. 2. Пластиди: а- хлоропласти у клітинах листа елодеї, видимі у світловому мікроскопі;б - Схема внутрішньої будовихлоропластуз гранами, що являють собою стоси плоских мішечків,розташованих перпендикулярно поверхні хлоропласту;в - докладніша схема, на якій видно анастомозуючітрубочки, що з'єднують окремі камери гран

Лейкопласти- це безбарвні пластиди, що містяться в клітинах підземних частин рослин (наприклад, у бульбах картоплі), насіння та серцевини стебел. У лейкопластах, головним чином, відбувається утворення з глюкози крохмалю і накопичення його в органах рослин, що запасають.

Пластиди одного виду можуть перетворюватися на інший. Наприклад, при осінній зміні кольору листя хлоропласти перетворюються на хромопласти.

Рибосоми: будова та функції

Визначення 1

Зауваження 1

Основною функцією рибосом є синтез білка.

Субодиниці рибосом утворюються в ядерці і потім крізь ядерні пориокремо один від одного надходять до цитоплазми.

Їх кількість у цитоплазмі залежить від синтетичної активностіклітини і може становити від сотні до тисяч одну клітину. Найбільша кількість рибосом може бути у клітинах, які синтезують протеїни. Є вони також у мітохондріальному матриксі та хлоропластах.

Рибосоми різних організмів – від бактерій до ссавців – характеризуються подібною структурою та складом, хоча клітини прокаріотів мають рибосоми меншого розміру та у більшій кількості.

Кожна субодиниця складається з кількох різновидів молекул рРНК і десятків різновидів білків приблизно однаковою пропорції.

Маленька і велика субодиниці знаходяться в цитоплазмі поодиноко доти, доки не будуть задіяні в процесі біосинтезу білка. Вони об'єднуються один з одним та молекулою іРНК у разі необхідності синтезу і знову розпадаються, коли процес закінчено.

Молекули іРНК, синтезовані в ядрі, потрапляють у цитоплазму до рибосом. З цитозолю молекули тРНК поставляють амінокислоти до рибосом, де за участю ферментів та АТФ синтезуються білки.

Якщо з молекулою іРНК поєднуються кілька рибосом, то утворюються полісоми, які містять від 5 до 70 рибосом

Пластиди: хлоропласти

Пластиди – характерні лише для рослинних клітинорганоїди, відсутні у клітинах тварин, грибів, бактерій та ціанобактерій.

Клітини вищих рослин містять 10-200 пластид. Їхній розмір від 3 до 10 мкм. Більшість з них мають форму двоопуклої лінзи, але іноді можуть бути у формі пластинок, паличок, зерен і лусочок.

Залежно від присутніх у пластиді пігменту пігменту ці органоїди ділять на групи:

хлоропласти(Гр. сhloros– зелений) – зеленого кольору,
хромопласти– жовтого, помаранчевого та червоного кольору,
лейкопласти- Безбарвні пластиди.

Зауваження 2

У міру розвитку рослини пластиди одного типу здатні перетворюватися на пластиди іншого типу. Таке явище поширене в природі: зміна забарвлення листя, змінюється забарвлення плодів у процесі дозрівання.

Більшість водоростей замість пластид мають хроматофори(зазвичай у клітині він один, має значні розміри, має форму спіральної стрічки, чаші, сітки чи зірчастої платівки).

Пластиди мають досить складну внутрішню будову.

Хлоропласти мають ДНК, РНК, рибосоми, включення: зерна крохмалю, краплі жиру. Зовні хлоропласти обмежені подвійною мембраною, внутрішній простір заповнено крутий– напіврідкою речовиною), яка містить грани- особливі, властиві лише хлоропластам структури.

Грани представлені пакетами плоских круглих мішечків ( тилакоїдів), які складені як стовпчик монет перпендикулярно широкій поверхні хлоропласту. Тилакоїди сусідніх гран між собою з'єднуються в єдину взаємозалежну систему мембранними каналами (міжмембранними ламелами).

У товщі та на поверхні гран у певному порядку розташований хлорофіл.

Хлоропласти мають різна кількістьгран.

Приклад 1

У хлоропластах клітин шпинату міститься 40-60 гран.

Хлоропласти не прикріплені у певних місцях цитоплазми, а можуть змінювати своє становище або пасивно, або активно переміщуються орієнтовано до світла. фототаксис).

Особливо чітко активний рух хлоропластів спостерігається за значного підвищення одностороннього освітлення. У такому разі хлоропласти накопичуються біля бічних стінок клітини, а орієнтуються рубом. При слабкому освітленні хлоропласти орієнтуються до світла ширшою стороною та розташовуються вздовж стінки клітини, зверненої до світла. При середній силіосвітлення хлоропласти займають серединне становище. Таким чином досягаються найсприятливіші умови для процесу фотосинтезу.

Завдяки складній внутрішній просторовій організації структурних елементівхлоропласти здатні ефективно поглинати та використовувати променисту енергію, а також відбувається розмежування у часі та просторі численних та різноманітних реакцій, що становлять процес фотосинтезу. Реакції цього процесу, залежні від світла, відбуваються лише в тилакоїдах, а біохімічні (темнові) реакції – у стромі хлоропласту.

Примітка 3

Молекула хлорофілу дуже подібна до молекули гемоглобіну і відрізняється в основному тим, що в центрі молекули гемоглобіну розташований атом заліза, а не атом магнію, як у хлорофілу.

У природі існує чотири типи хлорофілу: a, b, c, d.

Хлорофіли a і bмістяться в хлоропластах вищих рослин та зелених водоростей, діатомові водорості містять хлорофіли. a і c,червоні – a і d. Хлорофіли a і bвивчені краще за інших (вперше їх виділив на початку ХХ століття російський учений М.С. Колір).

Крім них існує чотири види бактеріохлорофілів– зелених пігментів зелених та пурпурових бактерій: a, b, c, d.

Більшість бактерій, здатних до фотосинтезу, містять бактеріохлорофіл. адеякі – бактеріохлорофіл b,зелені бактерії – c та d.

Хлорофіл досить ефективно поглинає променисту енергію і передає її іншим молекулам. Завдяки цьому хлорофіл – єдина речовина на Землі, здатна забезпечувати процес фотосинтезу.

Пластидам, як і мітохондріям, властива певною мірою автономність усередині клітини. Вони здатні розмножуватися переважно шляхом поділу.

Поряд із фотосинтезом у хлоропластах відбувається синтез інших речовин, таких як білки, ліпіди, деякі вітаміни.

Завдяки наявності у пластидах ДНК, вони відіграють певну роль у передачі ознак у спадок (цитоплазматична спадковість).

Мітохондрії – енергетичні центри клітини

У цитоплазмі більшості тварин та рослинних клітин містяться досить великі овальні органели (0,2 – 7 мкм), покриті двома мембранами.

Мітохондрії називають силовими станціями клітин, тому що їхня основна функція – синтез АТФ. Мітохондрії перетворюють енергію хімічних зв'язків органічних речовин на енергію фосфатних зв'язків молекули АТФ, яка є універсальним джерелом енергії для здійснення всіх процесів життєдіяльності клітини і цілого організму. АТФ, синтезована в мітохондріях, вільно виходить у цитоплазму і далі йде до ядра та органел клітини, де використовується її хімічна енергія.

Мітохондрії містяться майже у всіх еукаріотичних клітинах, за винятком анаеробних найпростіших та еритроцитів. Вони розташовані в цитоплазмі хаотично, але найчастіше їх можна визначити біля ядра або в місцях із високою потребою в енергії.

Приклад 2

У м'язових волокнах мітохондрії розташовані між міофібрилами.

Ці органели можуть змінювати свою структуру та форму, а також рухатися усередині клітини.

Кількість органел може змінюватися від десятків до кількох тисяч, залежно від активності клітини.

Приклад 3

В одній клітині печінки ссавців міститься понад 1000 мітохондрій.

Структура мітохондрій певною мірою відрізняється у різних типівклітин і тканин, але всі мітохондрії мають однакову будову.

Утворюються мітохондрії шляхом поділу. Під час поділу клітини вони більш-менш рівномірно розподіляються між дочірніми клітинами.

Зовнішня мембранагладка, не утворює ніяких складок і виростів, легко проникна для багатьох органічних молекул. Містить ферменти, що перетворюють речовини на реакційно здатні субстрати. Бере участь у освіті міжмембранного простору.

Внутрішня мембранапогано проникна більшість речовин. Утворює багато випинань усередину матриксу – кріст. Кількість христів у мітохондріях різних клітин неоднакова. Їх може бути від кількох десятків до кількох сотень, причому особливо багато їх у мітохондріях клітин, які активно функціонують (м'язові). Містить білки, які беруть участь у трьох найважливішихпроцесах:

ферменти, що каталізують окисно-відновні реакції дихального ланцюга та транспорту електронів;
специфічні транспортні білки, що беруть участь у освіті катіонів водню в міжмембранному просторі;
ферментативний комплекс АТФ-синтетази, що синтезує АТФ.

Матрікс- Внутрішній простір мітохондрії, обмежений внутрішньою мембраною. Він містить сотні різних ферментів, які беруть участь у руйнуванні органічних речовин аж до вуглекислого газу та води. При цьому звільняється енергія хімічних зв'язківміж атомами молекул, яка надалі перетворюється на енергію макроергічних зв'язків у молекулі АТФ. У матриксі також є рибосоми та молекули мітохондріальної ДНК.

Примітка 4

Завдяки ДНК і рибосом самих мітохондрій забезпечується синтез білків, необхідних самій органелі, і які в цитоплазмі не утворюються.