Гіпермаркет Знань>>Біологія>>Біологія 10 клас>> Біологія: Двомембранні органели.

Двомембранні органели.

Пригадайте

Які будову і функції мають мітохондрії і пластиди?

Що таке АТФ?

Ми вже згадували, що мітохондрії і пластиди не мають просторових зв'язків з іншими мембранними компонентами клітини.

Що таке мітохондрії? Які їхні функції в клітині?

Мітохондрії (від грец. мітос - нитка і хондріон - зерно) присутні майже в усіх еукаріотичних клітинах.
Виняток становлять внутрішньоклітинні паразитичні одноклітинні тварини - мікроспоридії. Вони є своєрідними «енергетичними паразитами», оскільки використовують для своїх потреб енергію клітини хазяїна.

Мітохондрії мають вигляд кулястих тілець, паличок, ниток (завдовжки від 0,5 до 10 мкм і більше). Іноді мітохондрії розгалужуються (наприклад, у клітинах найпростіших, м'язових волокнах). Кількість цих органел у клітині різна: від 1 до 100 000 і більше. Вона залежить від того, наскільки активно в клітині відбуваються процеси обміну речовин. У клітинах зелених рослин мітохондрій менше, ніж у клітинах тварин, оскільки їхні функції (синтез АТФ) виконують і хлоропласти.

Поверхневий апарат мітохондрій складається з двох мембран.

Зовнішня мембрана гладенька. Вона відмежовує цю органелу від гіалоплазми. Внутрішня мембрана утворює випинання всередину мітохондрії у вигляді трубчастих чи гребінчастих утворів - крист (мал. 56). Кристи мають різне розташування і часто розгалужуються. Між зовнішньою і внутрішньою мембранами мітохондрій є щілина завширшки 10-20 нм. На поверхні внутрішньої мембрани, оберненій всередину мітохондрії, є особливі грибоподібні утвори -АТФ-соми (від грец. сома - тіло). Вони містять комплекс ферментів, потрібних для синтезу АТФ.

Мал. 56. Мітохондрія:

А - мікрофотографія;
Б - схема будови:
1 - кристи;
2 - матрикс;
3 - внутрішня мембрана;
4 - зовнішня мембрана

Внутрішній простір мітохондрій заповнений напіврідкою речовиною - жатриксож. У ньому містяться молекули ДНК, ІРНК, тРНК, рибосоми, гранули, утворені солями кальцію і магнію.

Основна функція мітохондрій - синтез АТФ.

Цей процес відбувається за допомогою енергії, яка вивільняється під час окиснення органічних сполук. Початкові етапи цих процесів відбуваються у матриксі, а наступні, зокрема синтез АТФ, - у внутрішній мембрані.

Мітохондрії в клітині постійно оновлюються. Наприклад, у клітинах печінки тривалість життя мітохондрій становить приблизно 10 діб. \/Що таке пластиди? Які відомі типи пластид? Пластиди (від грец. пластидес - виліплений, сформований) - органели клітин рослин і деяких одноклітинних тварин (наприклад, евглени зеленої). Пластиди досить різноманітні за формою, розмірами, забарвленням, особливостями будови. У клітинах вищих рослин розрізняють три типи пластид: хлоропласти, хромопласти, лейкопласти.

Хлоропласти (від грец. хлорос - зелений) - пластиди, забарвлені у зелений колір завдяки наявності пігменту хлорофілу. Як правило, ці органели мають видовжену форму (завдовжки 5-10 мкм). Кількість хлоропластів у клітинах різних типів неоднакова. Так, у клітинах злаків їх 30-35, а у великих стовпчастих клітинах фотосинтезуючої тканини листка тютюну махорки - до 1 000.

Як і в мітохондрій, поверхневий апарат хлоропластів складається з двох мембран, між якими є простір завширшки 20-30 нм. Внутрішня мембрана утворює вирости, спрямовані всередину матриксу: ламели та тилакоїди. Ламели мають вигляд плоских видовжених складок, а тилакоїди - сплощених вакуолей або мішечків. Ламели можуть утворювати в матриксі сітку із взаємопов'язаних розгалужених канальців або ж розташовуватись паралельно одна одній, не сполучаючись між собою. Іноді ламели нагадують пласкі пухирці. Між ламелами розташовані тилакоїди, що зібрані у купки по 50 і більше і схожі на купки монет. Такі купки тилакоїдів називають гранами. Окремі грани можуть бути зв'язані між собою за допомогою ламел (мал. 57).

У тилакоїдах містяться основні пігменти (зокрема, хлорофіли) та всі ферменти, потрібні для процесу фотосинтезу, їхні мембрани здатні вловлювати світло і спрямовувати його на хлорофіл. У матриксі хлоропластів є молекули ДНК, рибосоми, зерна крохмалю.

Зрозуміло, що основна функція хлоропластів -здійснення фотосинтезу. Крім того, в них, як і в міто-хондріях, синтезується АТФ.

Мал. 57. Схема будови хлоропласта:
1 - грана;
2 - тилакоїд;
3 - внутрішня мембрана;
4 - зовнішня мембрана;
5 - ламели;
6 - матрикс

У хлоропластах також синтезуються деякі ліпіди, білки мембран тилакоїдів, ферменти, які каталізують реакції фотосинтезу.

Лейкопласти (від грец. лейкос - безбарвний) -різноманітні за формою безбарвні пластиди. На відміну від хлоропластів, у них немає розвиненої системи ламел. У матриксі лейкопластів містяться рибосоми, ДНК, а також ферменти, які забезпечують синтез і розщеплення запасних речовин (крохмалю, білків та ін.). Деякі лейкопласти можуть бути повністю заповнені зернами крохмалю.

Пластиди, забарвлені в різні кольори (наприклад, жовтий, червоний, фіолетовий), називають хромо-пластами (від грец. хроматос - колір, фарба). Цей тип пластид зумовлює відповідне забарвлення пелюсток квіток, плодів, листків тощо. Забарвлення цим пластидам надають різні пігменти (переважно каротиноїди), які в них накопичуються. Внутрішньої системи мембран у хромопластах немає або ж вона утворена окремими тилакоїдами.

Як утворюються пластиди різних типів? Які зв'язки між ними існують?

Пластиди різних типів мають спільне походження. Усі вони виникають з первинних пластид клітин твірної тканини, які мають вигляд дрібних (до 1 мкм) пухирців.

Крім того, пластиди одного типу здатні перетворюватись на пластиди іншого. Так, на світлі в первинних пластидах формується внутрішня система мембран, утворюється хлорофіл і вони перетворюються на хлоропласти. Те саме характерно і для лейкопластів, які здатні перетворюватись на хлоропласти або хромопласти. Під час старіння листків, стебел, дозрівання плодів у хлоропластах може руйнуватись хлорофіл, спрощується будова внутрішньої мембранної системи і вони перетворюються на хромопласти. Але хромопласти вже не перетворюються на пластиди інших типів, вони є кінцевим етапом розвитку пластид.

У чому полягас автономія мітохондрій і хлоропластів у клітині?

Хлоропласти, як і мітохонд-рії, характеризуються певним ступенем автономії в клітині. В них міститься власна спадкова інформація - кільцева молекула ДНК, як у прокаріотів. Вони мають і власний апарат, який синтезує білки (рибосоми, що за розмірами нагадують рибосоми прокаріотів, а також усі види РНК). Синтезовані в хлоропластах і мітохондріях білки входять до складу їхніх мембран.

На відміну від багатьох органел, мітохондрії не виникають з інших мембранних структур клітини, а розмножуються поділом.

Контрольні запитання

1. Яка будова поверхневого апарату мітохондрій?
2. Як будова мітохондрій пов'язана з їхніми функціями?
3. Які ви знаєте типи пластид?
4. Яка будова хлоропластів?
5. Які функції у клітинах виконують хлоропласти?
6. Яка будова і функції лейкопластів і хромопластів?
7. Які взаємоперетворення можливі між пластидами різних типів?
8. У чому полягає автономія мітохондрій і хлоропластів у клітині?

Поміркуйте

Які особливості будови і властивостей мітохондрій та хлоропластів дають змогу припустити, що виникнення клітини еукаріотів - результат симбіозу різних давніх одноклітинних організмів?

М.Є. Кучеренко, Ю.Г. Первес, П.Г. Балан, В.М. Войціцький, Загальна біологія, 10 клас
Вислано читачами інтернет-сайту.

_{Шкільна бібіотека онлайн, підручники по всім предметам, уроки біології для учнів 10 класу}

Зміст уроку
 конспект уроку і опорний каркас                      
 презентація уроку 
 акселеративні методи та інтерактивні технології
 закриті вправи (тільки для використання вчителями)
 оцінювання 

Практика
 задачі та вправи,самоперевірка 
 практикуми, лабораторні, кейси
 рівень складності задач: звичайний, високий, олімпійський
 домашнє завдання 

Ілюстрації
 ілюстрації: відеокліпи, аудіо, фотографії, графіки, таблиці, комікси, мультимедіа
 реферати
 фішки для допитливих
 шпаргалки
 гумор, притчі, приколи, приказки, кросворди, цитати

Доповнення
 зовнішнє незалежне тестування (ЗНТ)
 підручники основні і допоміжні 
 тематичні свята, девізи 
 статті 
 національні особливості
 словник термінів                          
 інше 

Тільки для вчителів
 ідеальні уроки 
 календарний план на рік 
 методичні рекомендації 
 програми
 обговорення

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.