Интернет-энциклопедия по школьным предметам от Maximum Education. Учебник поможет решить домашнее задание, подготовиться к контрольной и вспомнить прошлые темы.
Двумембранные органоиды
К двумембранным органоидам относятся:
-
Митохондрии
-
Пластиды
Дыхание (поглощение кислорода и выделение углекислого газа) происходит также за счёт ферментативных систем митохондрий.
Внутренний просвет митохондрий, называемый матриксом, отграничен от цитоплазмы двумя мембранами, наружной и внутренней, между которыми располагается межмембранное пространство. Внутренняя мембрана митохондрии образует складки, так называемые кристы.
В матриксе содержатся различные ферменты, принимающие участие в дыхании и синтезе АТФ. Благодаря наличию выпячиваний мембраны увеличивается ее площадь, а значит и количество ферментов, осуществляющих окислительное фосфорилирование. Центральное значение для синтеза АТФ имеет водородный потенциал внутренней мембраны митохондрии.
В ДНК митохондрий закодированы не все митохондриальные белки, большая часть их генов находятся в ядерном геноме, а другие нужные им продукты синтезируются в цитоплазме клетки, а затем транспортируются в митохондрии. Геномы митохондрий отличаются по размерам: например, геном человеческих митохондрий содержит всего 13 генов.
Пластиды бывают следующих типов:
С их помощью происходит фотосинтез. Хлоропласты содержат пигмент хлорофилл.
В одной клетке листа может находиться 15-20 и более хлоропластов, а у некоторых водорослей – лишь 1-2 гигантских хлоропласта (хроматофора) различной формы.
Хлоропласты ограничены от цитоплазмы двумя мембранами – наружной и внутренней. Наружная мембрана отграничивает жидкую внутреннюю гомогенную среду хлоропласта – строму. В строме содержатся белки, липиды, ДНК (кольцевая молекула), РНК, рибосомы и запасные вещества (липиды, крахмальные и белковые зерна), а также ферменты, участвующие в фиксации углекислого газа.
На экзамене может попасться не только вопрос про хлоропласты, но и про любой другой вид пластид. По окраске и выполняемой функции выделяют следующие типы пластид:
Выделяют следующие типы лейкопластов: амилопласты, элайопласты, протеинопласты.
-
Амилопласты — внешне похожи на пропластиды, но в строме содержатся гранулы крахмала. Амилопласты, как правило, присутствуют в запасающих органах растений, в частности в клубнях картофеля. Амилопласты высших растений могут превращаться в хлоропласты.
-
Элайопласты — служат для запасания жиров.
-
Протеинопласты — служат для запасания белков.
- Этиопласты, или темновые пластиды, развиваются из пропластид в темноте, при освещении они превращаются в хлоропласты.Хлоропласты — зеленые пластиды за счет пигмента хлорофилла. Преимущественно находятся в зеленых частях растения (стебли, листья). Основная функция — фотосинтез.
- Хромопласты — красные/желтые пластиды за счет содержащихся в них пигментов — каротиноидов. Находятся в лепестках и плодах растений. Их основная функция — окрашивание лепестков и плодов. Хромопласты могут развиваться из пропластид или повторно дифференцироваться из хлоропластов; также хромопласты могут превращаться в хлоропласты.
Зафиксируем информацию об основных типах пластид в таблице.
| Тип пластиды | Цвет | Место нахождения | Функция |
|---|---|---|---|
| Хлоропласт | зеленые | зеленые части растения | фотосинтез |
| Хромопласт | красные/желтые | лепестки, плоды | окрашивание лепестков и плодов |
| Лейкопласт | бесцветные | запасающие ткани (в клубнях, корневищах) | запас питательных веществ |
Пластиды каждого типа имеют свое строение и несут свои, им присущие функции. Однако возможны переходы пластид из одного типа в другой.
Современная теория симбиогенеза утверждает, что митохондрии и хлоропласты – потомки определённых групп бактерий, которые вступили в симбиоз с предками современных эукариот. В ходе эволюции бактерии-эндосимбионты превратились в полуавтономные органоиды. Они сохранили способность синтезировать некоторые белки автономно от клетки-хозяина и способность размножаться путем деления. Но значительная часть генетического материала митохондрий и хлоропластов переместилась в ядро. В результате эти органоиды утратили способность размножаться вне клетки-хозяина, свойственную многим симбиотическим бактериям.
-
имеют собственный генетический аппарат – кольцевая молекула ДНК без гистонов,
-
имеют свой аппарат синтеза белка – рибосомы прокариотического типа,
-
размножаются бинарным делением независимо от деления клетки,
-
двуслойная мембрана: внутренний слой сходен по составу с бактериальными клетками, а внешний – с мембранами пищеварительных вакуолей эукариот (это не случайно, т.к. бактерия была съедена эукариотической клеткой, а значит, оказалась в пищеварительной вакуоли).