Двумембранни органели митохондрии и пластиди

Наименование на работата: Двумембранни органели: митохондрии и пластиди. Структура и функция

Предмет: Биология и генетика

Описание: Митохондрията е ограничена от две мембрани. Външната мембрана на митохондриите (1) е гладка, а вътрешната (2) образува множество гънки - криста (4). Кристалите увеличават повърхността на вътрешната мембрана, върху която са разположени мултиензимните системи (5), участвайки в синтеза на АТФ молекули.

Дата на публикуване: 13.09.2015

Размер на файла: 38,15 KB

Творбата е изтеглена: 5 души.

Двумембранни органели: митохондрии и пластиди. Структура и функция .

Органоиди ? постоянни, задължително налични, клетъчни компоненти, които изпълняват специфични функции.

Двумембранните органели включват митохондрии и пластиди.

Митохондрии

митохондрии

Структура на митохондриите: 1 ? външна мембрана; 2 ? вътрешна мембрана; 3 ? матрица; 4 ? криста; пет ? мултиензимна система; 6 ? кръгова ДНК.

Формата, размерът и броят на митохондриите са изключително променливи. По форма митохондриите могат да бъдат пръчковидни, заоблени, спираловидни, чашковидни, разклонени. Дължината на митохондриите варира от 1,5 до 10 микрона, диаметърът ? 0,25 до 1,00 μm. Броят на митохондриите в клетката може да достигне няколко хиляди и зависи от метаболитната активност на клетката.

Митохондрията е ограничена от две мембрани. Външната мембрана на митохондриите (1) е гладка, вътрешната мембрана (2) образува множество гънки ? криста (4). Кристалите увеличават повърхността на вътрешната мембрана, върху която са разположени мултиензимни системи (5), участващи в синтеза на АТФ молекули. Вътрешното пространство на митохондриите е изпълнено с матрица (3). Матрицата съдържа кръгова ДНК (6), специфична иРНК, рибозоми от прокариотния тип (70S тип), ензими от цикъла на Кребс.

Митохондриалната ДНК не е свързана с протеини („гола“), прикрепена е към вътрешната митохондриална мембрана и носи информация за структурата на около 30 протеина. За изграждането на митохондрии са необходими много повече протеини, така че информацията за повечето митохондриални протеини се съдържа в ядрената ДНК и тези протеини се синтезират в цитоплазмата на клетката. Митохондриите могат да се размножават автономно, като се разделят на две. Между външната и вътрешната мембрани има протонен резервоар, където се натрупва Н+.

Функции на митохондриите: 1) синтез на АТФ, 2) разграждане на органични вещества с кислород.

Според една от хипотезите (теорията за симбиогенезата), митохондриите са еволюирали от древни свободно живеещи аеробни прокариотни организми, които, случайно прониквайки в клетката гостоприемник, са образували взаимоизгоден симбиотичен комплекс с нея. Тази хипотеза се подкрепя от следните данни. Първо, митохондриалната ДНК има същите структурни характеристики като ДНК на съвременните бактерии (затворена в пръстен, не свързана с протеини). Второ, митохондриалните рибозоми и бактериалните рибозоми са от един и същи тип ? 70S тип. Трето, механизмът на митохондриално делене е подобен на този на бактериите. Четвърто, синтезът на митохондриални и бактериални протеини се потиска от същите антибиотици.

митохондрии

Пластидна структура: 1 ? външна мембрана; 2 ? вътрешна мембрана; 3 ? строма; 4 ? тилакоид; пет ? зърно; 6 ? ламела; 7 ? нишестени зърна; 8 ? липидни капки.

Пластидите са характерни само за растителните клетки. Има три основни типа пластиди: левкопласти ? безцветни пластиди в клетки на неоцветени части на растения, хромопласти ? цветните пластиди обикновено са жълти, червени и оранжеви, хлоропласти ? зелени пластиди.

Хлоропласти. В клетките на висшите растения хлоропластите имат формата на двойноизпъкнала леща. Дължината на хлоропласта варира от 5 до 10 микрона, диаметърът ? от 2 до 4 микрона. Хлоропластите са ограничени от две мембрани. Външната мембрана (1) е гладка, вътрешната мембрана (2) има сложна сгъната структура. Най-малката гънка се нарича тилакоид (4). Група тилакоиди, подредени като купчина монети, се нарича зърно (5). Хлоропластът съдържа средно 40-60 зърна, разпределени. Зърната са свързани помежду си чрез сплескани канали ? ламели (6). Фотосинтетичните пигменти и ензими са вградени в тилакоидните мембрани, които осигуряват синтеза на АТФ. Основният фотосинтетичен пигмент е хлорофилът, който причинява зеления цвят на хлоропластите.

Вътрешното пространство на хлоропластите е изпълнено със строма (3). Стромата съдържа кръгла „гола“ ДНК, рибозоми от типа 70S, ензими от цикъла на Калвин и зърна на нишесте (7). Във всеки тилакоид има резервоар с протон и H + се натрупва. Хлоропластите, подобно на митохондриите, са способни на автономно размножаване чрез разделяне на две. Те се намират в клетките на зелените части на висшите растения, особено хлоропластите в листата и зелените плодове. Хлоропластите на долните растения се наричат ​​хроматофори.

Функция на хлоропласта: фотосинтеза. Смята се, че хлоропластите са еволюирали от древни ендосимбиотични цианобактерии (теория на симбиогенезата). Основата на това предположение е сходството на хлоропластите и съвременните бактерии в редица характеристики (кръгова, "гола" ДНК, рибозоми от 70S тип, метод на размножаване).

Левкопласти. Формата варира (сферична, закръглена, с форма на чашка и т.н.). Левкопластите са ограничени от две мембрани. Външната мембрана е гладка, вътрешната мембрана образува малко тилакоиди. Стромата съдържа кръгла „гола“ ДНК, рибозоми от тип 70S, ензими за синтез и хидролиза на резервни хранителни вещества. Няма пигменти. Клетките на подземните растителни органи (корени, грудки, коренища и др.) Имат особено много левкопласти. Функцията на левкопластите: синтез, натрупване и съхранение на резервни хранителни вещества. Амилопласти ? левкопласти, които синтезират и натрупват нишесте, елиопласти ? масла, протеинопласти ? протеини. В един и същ левкопласт могат да се натрупват различни вещества.

Хромопласти. Ограничен от две мембрани. Външната мембрана е гладка, вътрешната или също гладка, или образува единични тилакоиди. В стромата има кръгова ДНК и пигменти ? каротеноиди, които придават на хромопластите жълт, червен или оранжев цвят. Формата на натрупване на пигмент е различна: под формата на кристали, разтворени в липидни капки (8) и др. Съдържа се в клетките на зрели плодове, листенца, есенни листа, рядко ? кореноплодни култури. Хромопластите се считат за последен етап от развитието на пластидите.

Функция на хромопластите: оцветяване на цветя и плодове и по този начин привлича опрашители и разпространители на семена.

Всички видове пластиди могат да се образуват от пропластиди. Пропластиди ? малки органели, съдържащи се в меристематични тъкани. Тъй като пластидите имат общ произход, между тях са възможни взаимни конверсии. Левкопластите могат да се превърнат в хлоропласти (озеленяване на картофени клубени на светло), хлоропласти ? в хромопласти (пожълтяване на листата и зачервяване на плодовете). Превръщането на хромопластите в левкопласти или хлоропласти се счита за невъзможно.