Полуавтономные органоиды




Скачать 57.31 Kb.
НазваниеПолуавтономные органоиды
Дата конвертации06.02.2016
Размер57.31 Kb.
ТипДокументы
источникhttp://n-bio.ru/sites/default/files/Poluavtonomnye_organody_ispravlennaya_versiya.doc
Полуавтономные органоиды


Полуавтономные органоиды- органоиды, содержащие собственные ДНК, все типы РНК, рибосомы, способные синтезировать белки, а также преобразовывать Е в ЕАТФ (синтез АТФ).

К таким органоидам относятся двумембранные органоиды: митохондрии и пластиды.

Митохондрии и пластиды способны к самовоспроизведению и никогда не образуются из других компонентов клетки. Вне клеток они существовать не могут.

Существует теория симбиотического происхождения эукариотической клетки, согласно которой предки современных митохондрий и хлоропластов были когда-то самостоятельными прокариотическими организмами.


Митохондрии


Митохондрия — двумембранная гранулярная или нитевидная органелла толщиной около 0,5 мкм. Характерна для подавляющего большинства эукариотических клеток как автотрофов, так и гетеротрофов. Количество митохондрий в клетках различных организмов существенно отличается: так, одноклеточные зелёные водоросли (эвглена, хлорелла, политомелла) и трипаносомы имеют лишь одну гигантскую митохондрию, тогда как ооцит и амёба Chaos chaos содержат 300000 и 500000 митохондрий соответственно; у кишечных анаэробных энтамёб и некоторых других паразитических простейших митохондрии отсутствуют.


Строение

Оболочка митохондрии состоит из двух мембран – наружной и внутренней.

Наружная мембрана гладкая, состоит из билипидного слоя и пронизывающих его белков. Внутренняя мембрана образует многочисленные гребневидные складки — кристы, существенно увеличивающие площадь ее поверхности и, например, в клетках печени составляет около трети всех клеточных мембран. В отличие от внешней, не имеет специальных отверстий для транспорта мелких молекул и ионов; на ней, на стороне, обращенной к матриксу, располагаются молекулы АТФ-синтазы, состоящие из головки, ножки и основания. При прохождении через них протонов происходит синтез АТФ. В основании частиц, заполняя собой всю толщу мембраны, располагаются компоненты дыхательной цепи. Наружная и внутренняя мембраны в некоторых местах соприкасаются, там находится специальный белок-рецептор, способствующий транспорту митохондриальных белков, закодированных в ядре, в матриксе митохондрии.

Пространство между наружней и внутренней мембранами -межмебранное пространство. Его толщина — 10-20 нм. Так как наружная мембрана митохондрии проницаема для небольших молекул и ионов, их концентрация в межмембранном пространстве мало отличается от таковой в цитоплазме. Напротив, крупным белкам для транспорта из цитоплазмы в межмембранное пространство необходимо иметь специфические сигнальные пептиды; поэтому белковые компоненты межмембранного пространства и цитоплазмы различны. Одним из белков, содержащихся в межмебранном пространстве, является цитохром c — один из компонентов дыхательной цепи митохондрий.


Главной функцией митохондрий является образование энергии в виде АТФ. Источником образования энергии в митохондрии (ее "топливом") является пировиноградная кислота (пируват), которая образуется из углеводов, белков и липидов в гиалоплазме. Окисление пирувата происходит в митохондриальном матриксе в цикле трикарбоновых кислот, а на кристах митохондрий осуществляется перенос электронов, фосфорилирование АДФ и образование АТФ. Образующаяся в митохондриях и, частично, в гиалоплазме АТФ является единственной формой энергии, используемой клеткой для выполнения различных процессов.


Происхождение митохондрий

С одной стороны митохондрии действительно имеют прокариотические черты:


• геном митохондрий небольшой, как и у прокариот; 


• ДНК, как правило, имеет кольцевую форму;


• в митохондриальных генах человека есть общий промотор и один полицистронный транскрипт (молекула мРНК, содержащая более чем один кодирующий участок), как в оперонах прокариот; 


• нет ядра, ограниченного ядерной мембраной; 


• митохондриальные гены человека не имеют нитронов; 


• константы рибосом в митохондриях человека - 55S, большая субъединица имеет константу 39S, а малая — 28S, в то время как соответствующие эукариотические константы: 80S, 60S и 40S.


С другой стороны, у митохондрий эукариотических организмов, особенно у дрожжей и растений, с большим, чем у млекопитающих размером молекулы ДНК, есть и эукариотические черты:

• в некоторых генах, кодирующих белки и тРНК, есть интроны; 


• в генах растений есть промоторные области; 


• митохондриальные гены растений транскрибируются на моноцистронные мРНК за исключением рибосомных генов;

• при наличии интронов в гене происходит сплайсинг;


• мРНК человека, транскрибированная с мДНК полиаденилируется, хотя не кэпируется


Кроме того, большая часть генов, кодирующих митохондриальные белки, локализована в хромосомах ядра, часть гибридных белков находится под двойным контролем со стороны ядерных и цитоплазматических генов. Сторонники прокариотического происхождения митохондрий считают вполне вероятным перенос части митохондриальных генов в хромосомы ядра. Возникает вопрос: как эти гены могли попасть в ядро? У человека кроссинговер не происходит даже между собственными митохондриальными генами, не то, что между хромосомным и генами и генами мДНК. Кроме того, митохондриальный геном настолько мал, что он не мог исходно включать такое большое количество генов. К тому же гены, которые находятся в ядре, имеют эукариотическую экзон-интронную структуру и экспрессируюгся по законам эукариотической клетки.


Пластиды

Типы, функции

Пластиды — органоиды эукариотических растений и некоторых фотосинтезирующих простейших ( например, у эвглены зеленой). Покрыты двойной мембраной и имеют в своём составе множество копий кольцевой ДНК. Совокупность пластид клетки образует пластидом. По окраске и выполняемой функции выделяют три основных типа пластид:

-Лейкопласты — неокрашенные пластиды, как правило выполняют запасающую функцию. В лейкопластах клубней картофеля накапливается крахмал. Лейкопласты высших растений могут превращаться в хлоропласты или хромопласты.

-Хромопласты — пластиды, окрашенные в жёлтый, красный или оранжевый цвет. Окраска хромопластов связана с накоплением в них каротиноидов. Хромопласты определяют окраску осенних листьев, лепестков цветов, корнеплодов, созревших плодов.

-Хлоропласты — пластиды, несущие фотосинтезирующие пигменты — хлорофиллы. Имеют зелёную окраску у высших растений, харовых и зелёных водорослей. Набор пигментов, участвующих в фотосинтезе (и, соответственно, определяющих окраску хлоропласта) различен у представителей разных таксономических отделов. Хлоропласты имеют сложную внутреннюю структуру.

Строение

Как и митохондрии, пластиды содержат собственную ДНК и рибосомы. Они способны к автономному размножению, не зависящему от деления клетки. Размеры и форма митохондрий и пдастидов, наличие в их матриксе кольцевых двухцепочных ДНК и собственных рибосом делают эти органеллы похожими на бактериальные клетки.


Группы дисковидных тилакоидов связаны друг с другом таким образом, что их полости оказываются непрерывными. Эти тилакоиды образуют стопки (наподобие стопки монет), или граны. Тилакоиды стромы объединяют граны между собой. В мембранах тилакоидов сосредоточен главнейший пигмент зеленых растений - хлорофилл и вспомогательные пигменты - каротиноиды . Внутренняя структура хромопластов и лейкопластов проще. Граны в них отсутствуют.

Происхождение

Предшественниками пластидов являются пропластиды, мелкие обычно бесцветные образования, находящиеся в делящихся клетках корней и побегов. Если развитие пропластид в более дифференцированные структуры задерживается из-за отсутствия света, в них может появиться одно или несколько проламеллярных телец (скопления трубчатых мембран). Такие бесцветные пластиды называются этиопластами Этиопласты превращаются в хлоропласты на свету, а из мембран проламеллярных телец формируются тилакоиды.


Список литературы:

М.Б. Беркинблит

HYPERLINK "http://www.biologes.ru/"http://www.biologes.ru/

HYPERLINK "http://ru.wikipedia.org/"http://ru.wikipedia.org

HYPERLINK "http://www.medkurs.ru/"http://www.medkurs.ru/

HYPERLINK "http://medbiol.ru/"http://medbiol.ru/

Похожие:

Полуавтономные органоиды iconЛекция Одномембранные органоиды
В свою очередь мембранные органоиды могут быть одномембранными – если образованы одной мембраной и двумембранными – если оболочка...
Полуавтономные органоиды iconПрограмма В. В. Пасечника Цитоплазма это полужидкое вещество клетки, в которое погружены все органоиды, находящаяся в постоянном движении. Органоиды
Цитоплазма – это полужидкое вещество клетки, в которое погружены все органоиды, находящаяся в постоянном движении
Полуавтономные органоиды iconКакие органоиды клетки можно увидеть в школьный световой микроскоп?
В клетках прокариот гены, в которых хранится наследственная информация, расположены в
Полуавтономные органоиды iconЗачет «Клетка» Из перечисленных тезисов выбрать те, которые соответствуют
Из вышеперечисленных тезисов определить под четными номерами органоиды и написать их название
Полуавтономные органоиды iconКонспект открытого урока биологии с использованием
...
Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©kzdocs.docdat.com 2012
обратиться к администрации
Документы
Главная страница