Які організми не мають мітохондрій

0 Comments

§ 13. Структура еукаріотичної клітини: мітохондрії і пластиди

Пригадайте функції хлоропластів. Які види пластид ви знаєте? Які організми називають анаеробами? Які особливості забарвлення хлоропластів у різних представників водоростей? Чим вони зумовлені? Що таке АТФ?

Мітохондрії і пластиди – органели клітин еукаріотів, поверхневий апарат яких зазвичай складається з двох мембран, розділених міжмембранним простором. З іншими органелами клітини мітохондрії та пластиди просторово не пов’язані. Спільними їхніми функціями є участь в енергетичному обміні клітини.

Мітохондрії (від грец. мітос – нитка і хондріон – зерно) є своєрідними генераторами енергії в клітині. Вони мають вигляд кулястих тілець, паличок, ниток (мал. 66). Число цих органел у клітинах різних типів може коливатись від 1 до 100 000 і більше й залежить від того, наскільки активно в клітині відбуваються процеси обміну речовин і перетворення енергії.

Зовнішня мембрана мітохондрій гладенька, вона відмежовує цю органелу від цитозолю. Внутрішня мембрана утворює вгини всередину органел – кристи (мал. 66). Кристи мають вигляд дископодібних, трубчастих чи пластинчастих утворів, вони часто розгалужуються. На внутрішній мембрані, оберненій всередину мітохондрії, є особливі грибоподібні білкові утвори – АТФ-соми (мал. 67). Вони містять комплекс ферментів, необхідних для синтезу АТФ.

Внутрішній простір мітохондрій заповнений напіврідкою речовиною – матриксом. Там містяться рибосоми, молекули ДНК, мРНК, тРНК тощо. У матриксі синтезуються білки, що входять до складу внутрішньої мембрани мітохондрій.

Основна функція мітохондрій – синтез АТФ. Цей процес відбувається за рахунок енергії, яка вивільняється під час окиснення органічних сполук.

Пластиди (від грец. пластидес – виліплений, сформований) – органели клітин рослин і деяких одноклітинних тварин (наприклад, евглени зеленої). Відомо три типи пластид – хлоропласти, хромопласти, лейкопласти, які різняться за забарвленням, особливостями будови та функціями.

Мал. 67. Схема будови АТФ-соми – структури, до складу якої входять ферменти, що забезпечують синтез молекул АТФ: 1 – АТФ-сома; 2 – внутрішня мембрана мітохондрії

У клітинах певних груп водоростей (червоних, бурих тощо) колір хлоропластів може бути не зеленим. Це пояснюється тим, що у них, крім хлорофілу, є й інші пігменти – червоні, жовті, бурі тощо.

У хлоропластах, як і в мітохондріях, синтезуються молекули АТФ. З мембранами тилакоїдів пов’язані грибоподібні білкові утвори – АТФ-соми.

У клітинах водоростей хлоропласти можуть мати вигляд чаші, незамкненого пояска, спірально закручених стрічок тощо (мал. 69).

Мал. 68. Внутрішня будова хлоропласта: І. Фото, зроблене за допомогою електронного мікроскопа. II. Схема будови: 1 – строма; 2 – грани тилакоїдів; 3 – зовнішня мембрана; 4 – внутрішня мембрана

Хлоропласти (від грец. хлорос – зелений) – пластиди, зазвичай забарвлені в зелений колір завдяки наявності пігменту хлорофілу (мал. 68). З курсу біології 6 класу ви знаєте, що в них відбуваються процеси фотосинтезу. Хлоропласти можуть мати різну форму (мал. 69).

Як і в мітохондрій, зовнішня мембрана хлоропластів гладенька, а внутрішня утворює вирости, спрямовані всередину органели. Речовина, що заповнює внутрішній простір хлоропласта, має назву строма (мал. 68). З внутрішньою мембраною пов’язані структури – тилакоїди. Це пласкі цистерни, оточені мембраною. Дрібні тилакоїди зібрані в грани, що нагадують стоси монет. У тилакоїдах містяться основні (хлорофіли) та допоміжні (каротиноїди) пігменти, а також усі ферменти, потрібні для здійснення фотосинтезу. У стромі хлоропластів є молекули ДНК, різні типи РНК, рибосоми, зерна запасного полісахариду (переважно крохмалю).

Лейкопласти (від грец. лейкос – безколірний) – безбарвні пластиди різноманітної форми, у яких запасаються деякі сполуки (крохмаль, білки тощо). У стромі лейкопластів містяться ферменти, які забезпечують синтез і розщеплення запасних речовин. Лейкопласти можуть бути повністю заповнені зернами крохмалю.

Хромопласти (від грец. хроматос – колір, фарба) – пластиди, забарвлені в різні кольори (жовтий, червоний, фіолетовий). Забарвлення їм надають пігменти (переважно каротиноїди), які в них накопичуються. Оскільки хлорофіл у хромопластах відсутній, зеленого забарвлення вони не мають. Хромопласти надають певного забарвлення пелюсткам квіток, плодам, листкам тощо. Внутрішня система мембран у хромопластах відсутня або утворена окремими тилакоїдами.

Пластиди одного типу здатні перетворюватись на пластиди іншого. Так, лейкопласти можуть перетворюватися на хлоропласти або хромопласти. Під час старіння листків, стебел, дозрівання плодів у хлоропластах руйнується хлорофіл, спрощується будова внутрішньої мембранної системи, і вони перетворюються на хромопласти. Хромопласти є кінцевим етапом розвитку пластид: на пластиди інших типів вони не перетворюються.

Мал. 69. Різна форма хлоропластів у клітинах зелених водоростей: 1 – стрічкоподібні в клітинах спірогіри; 2 – у вигляді незамкненого кільця в клітинах улотрикса; 3 – чашоподібний у клітині хламідомонади

У чому полягає автономія мітохондрій і хлоропластів у клітині? Хлоропласти та мітохондрії, на відміну від інших орган ел, характеризуються певною мірою незалежним функціонуванням від інших структур клітини. Ці органели містять власну спадкову інформацію – кільцеву молекулу ДНК, а також здатні синтезувати власні білки. Вони не виникають з інших мембранних структур клітини, а розмножуються поділом.

Коротко про головне

Зовнішня мембрана мітохондрій гладенька, а внутрішня утворює кристи. Основна функція мітохондрій – синтез АТФ.

Пластиди – органели клітин рослин і деяких одноклітинних тварин.

Хлоропласти – пластиди зазвичай зеленого кольору, який визначається пігментом хлорофілом. У них відбуваються процеси фотосинтезу.

Лейкопласти – безбарвні пластиди різноманітної форми, у яких запасаються деякі сполуки.

Хромопласти – пластиди, що надають певного забарвлення пелюсткам квіток, плодам, листкам тощо.

Хлоропласти, як і мітохондрії, на відміну від інших органел, характеризуються певним ступенем автономії у клітині.

Ключові терміни та поняття: строма (матрикс), кристи, ламели, тилакоїди.

Перевірте здобуті знання

1. Яка будова поверхневого апарату мітохондрій і пластид? 2. Як будова мітохондрій пов’язана з їхніми функціями? 3. Які ви знаєте типи пластид? 4. Яка будова хлоропластів? 5. Які функції хлоропласти виконують у клітині? 6. Яка будова і функції лейкопластів і хромопластів? 7. Які взаємні переходи можливі між пластидами різних типів? 8. Чому функціонування мітохондрій і хлоропластів у клітині відносно незалежне від інших її структур?

Поміркуйте

Висловіть припущення, про що можуть свідчити особливості будови і властивостей мітохондрій і хлоропластів.

Біологія 10 клас

Пригадайте: які функції хлоропластів? Які види пластид ви знаєте? Які організми називають анаеробами? Що таке АТФ? Які особливості будови клітин різних рослинних тканин?

Мітохондрії та пластиди – органели клітин еукаріотів, поверхневий апарат яких складається з двох мембран, розділених міжмембранним простором. Вони просторово не пов’язані з іншими органелами. Ці органели беруть участь в енергетичному обміні.

• Мітохондрії (від грец. мітос – нитка і хондріон – зерно) – органели клітин більшості видів рослин, грибів і тварин. Їх немає лише в деяких одноклітинних еукаріотів, які мешкають у безкисневому середовищі, – анаеробів. Мітохондрії слугують своєрідними клітинними «генераторами енергії». Вони мають вигляд кульок, паличок, інколи розгалужених ниток (завдовжки 0,5-10 мкм і більше). Число цих органел у клітинах різних типів може коливатися від 1 до 100 000 і більше. Воно залежить від того, наскільки активно відбуваються процеси обміну речовин і перетворення енергії. Так, клітина значних розмірів амеби Хаос містить до 500 000 мітохондрій, тоді як у дрібній клітині паразитичних джгутикових – трипаносом (збудників сонної хвороби людини) є лише одна велетенська розгалужена мітохондрія.

Зовнішня мембрана мітохондрії гладенька, а внутрішня – утворює вгини всередину органели – кристи (мал. 21.1). Кристи мають вигляд дископодібних, трубчастих чи пластинчастих утворів, що часто розгалужуються. На поверхні крист, що межує з внутрішнім середовищем мітохондрії, є особливі грибоподібні білкові утвори – АТФ-соми (від грец. сома – тіло) (мал. 21.2). Вони містять комплекс ферментів, необхідних для синтезу АТФ.

Мал. 21.1. Будова мітохондрії: І – фотографія, зроблена за допомогою електронного мікроскопа; ІІ – схема будови: 1 – зовнішня мембрана; 2 – внутрішня мембрана; 3 – кристи; 4 – міжмембранний простір; 5 – матрикс

Внутрішній простір мітохондрій заповнений напіврідкою речовиною – матриксом. Там містяться рибосоми, молекули ДНК, іРНК, тРНК тощо та синтезуються білки, що входять до складу внутрішньої мембрани.

Основна функція мітохондрій – синтез АТФ. Цей процес відбувається за рахунок енергії, яка вивільняється під час окиснення органічних сполук. Початкові реакції відбуваються в матриксі, а наступні, зокрема синтезу АТФ, – на внутрішній мембрані мітохондрій.

• Пластиди (від грец. пластидес – виліплений, сформований) – органели клітин рослин і деяких одноклітинних тварин (наприклад, евглени зеленої). Відомо три типи пластид – хлоропласти, хромопласти, лейкопласти, які різняться за забарвленням, особливостями будови та функціями.

Хлоропласти (від грец. хлорос – зелений) – пластиди, зазвичай забарвлені в зелений колір завдяки наявності пігменту хлорофілу. Але в клітинах певних груп водоростей (червоних, бурих тощо) їхній колір може бути іншим. Це пояснюється тим, що в них, крім хлорофілу, є й інші пігменти – червоні, жовті, бурі та ін.

Як і в мітохондрій, зовнішня мембрана хлоропластів гладенька, а внутрішня утворює вирости, що можуть від неї відокремлюватись (мал. 21.3). Строма – речовина, що заповнює внутрішній простір хлоропласта. З внутрішньою мембраною пов’язані структури – тилакоїди. Це пласкі цистерни, оточені однією мембраною. Великі тилакоїди розташовані поодиноко, а дрібніші – зібрані в грани, що нагадують стоси монет. У тилакоїдах містяться основні (хлорофіли) та допоміжні (каротиноїди) пігменти, а також усі ферменти, необхідні для здійснення фотосинтезу. У стромі хлоропластів є молекули ДНК, різні типи РНК, рибосоми, зерна запасного полісахариду (переважно крохмалю).

Основна функція хлоропластів – здійснення фотосинтезу. Крім того, у них, як і в мітохондріях, на мембрані тилакоїдів є АТФ-соми (див. мал. 21.2) та відбувається синтез АТФ. Також у хлоропластах синтезуються деякі ліпіди, білки мембран тилакоїдів, ферменти, які забезпечують реакції фотосинтезу.

Лейкопласти (від грец. лейкос – безбарвний) – безбарвні пластиди різноманітної форми, в яких запасаються деякі сполуки (крохмаль, білки тощо). На відміну від хлоропластів, у лейкопластів внутрішня мембрана може утворювати лише нечисленні тилакоїди. У стромі лейкопластів містяться рибосоми, ДНК, різні типи РНК, а також ферменти, які забезпечують синтез і розщеплення запасних речовин (крохмалю, білків тощо). Лейкопласти можуть бути повністю заповнені зернами крохмалю.

Мал. 21.2. Схема будови АТФ-соми – структури, до складу якої входять ферменти, що забезпечують синтез молекул АТФ: 1 – АТФ- сома; 2 – внутрішня мембрана мітохондрії

Мал. 21.3. Внутрішня будова хлоропласта: І. Фотографія, зроблена за допомогою електронного мікроскопа. ІІ. Схема будови: 1 – строма; 2 – грани тилакоїдів; 3 – зовнішня мембрана; 4 – внутрішня мембрана

Хромопласти (від грец. хроматос – колір, фарба) – пластиди, забарвлені в різні кольори (наприклад, жовтий, червоний, фіолетовий). Забарвлення цим пластидам надають різні пігменти (переважно каротиноїди), які в них накопичуються. Оскільки хлорофіл у них відсутній, зеленого забарвлення вони не мають. Хромопласти надають певного забарвлення пелюсткам квіток, плодам, листкам та іншим частинам рослин. Внутрішня система мембран у хромопластах відсутня або ж утворена окремими тилакоїдами.

• Зв’язки між пластидами різних типів. Пластиди різних типів мають спільне походження: усі вони виникають з первинних пластид клітин твірної тканини – дрібних (до 1 мкм) пухирців, оточених двома мембранами (мал. 21.4). Крім того, пластиди одного типу здатні перетворюватися на пластиди іншого (мал. 21.5). Так, на світлі в первинних пластидах формується внутрішня система мембран, синтезується хлорофіл і вони перетворюються на хлоропласти. Те саме характерно і для лейкопластів, які здатні перетворюватися на хлоропласти або хромопласти. Під час старіння листків, стебел, дозрівання плодів у хлоропластах може руйнуватися хлорофіл, спрощується будова внутрішньої мембранної системи і вони перетворюються на хромопласти. Хромопласти є кінцевим етапом розвитку пластид: на пластиди інших типів вони не перетворюються.

Мал. 21.4. Схема утворення пластид: 1 – первинна пластида; 2 – лейкопласт; 3 – хлоропласт; 4 – хромопласт

Мал. 21.5. Схема взаємопереходів одних пластид в інші: 1 – первинна пластида; 2 – хлоропласт; 3 – лейкопласт; 4 – хромопласт

• Автономія мітохондрій і хлоропластів у клітині. Хлоропласти та мітохондрії, на відміну від інших органел, характеризуються певною мірою незалежним (автономним) функціонуванням від інших частин клітини. Чим це зумовлене? По-перше, ці органели містять власну спадкову інформацію – кільцеву молекулу ДНК, яка нагадує молекулу ДНК з ядерної зони клітин прокаріотів. По-друге, мітохондрії і пластиди мають апарат, який здійснює синтез власних білків (рибосоми, а також усі види РНК). До того ж, на відміну від інших органел, мітохондрії та пластиди не виникають з інших мембранних структур клітини, а розмножуються поділом.

Молекули ДНК у мітохондріях і пластидах забезпечують механізми цитоплазматичної спадковості, бо здатні зберігати та передавати під час поділу цих органел певну частину спадкової інформації.

Існування генів, розташованих в органелах, здатних до самовідтворення, – мітохондріях і пластидах, було виявлено ще на початку ХХ ст. під час вивчення успадкування зелених і безбарвних пластид у деяких квіткових рослин із мозаїчним забарвленням листків. Позаядерні гени взаємодіють з ядерними і перебувають під контролем ядерної ДНК.

Цитоплазматична спадковість, пов’язана з генами пластид, відома для таких квіткових рослин, як ротики, нічна красуня тощо. У них є форми зі строкатими листками, причому ця ознака передається через яйцеклітину. Строкатість листків визначається тим, що частина пластид не здатна утворювати хлорофіл. Унаслідок поділу клітин з безбарвними пластидами в листках виникають світлі плями, які чергуються із зеленими ділянками. Таке успадкування пояснюють тим, що під час утворення статевих клітин пластиди потрапляють до яйцеклітин, а не до сперміїв. Пластиди, які розмножуються поділом, мають певну спадкову безперервність: зелені пластиди дають початок зеленим, а лейкопласти – безбарвним. Під час поділу клітини пластиди різних типів розподіляються випадково, унаслідок чого утворюються клітини з безбарвними, зеленими чи пластидами обох кольорів.

Явище цитоплазматичної спадковості, пов’язаної з мітохондріями, вивчали на прикладі дріжджів. У мітохондріях цих грибів виявлені гени, що визначають відсутність або наявність дихальних ферментів, а також стійкість до певних антибіотиків.

Ключові терміни та поняття. Кристи, АТФ-соми, ламели, тилакоїди, грани.

Коротко про головне

Мітохондрії та пластиди – органели клітин еукаріотів, поверхневий апарат яких складається з двох мембран.

Зовнішня мембрана мітохондрій гладенька, а внутрішня утворює вгини всередину – кристи. На поверхні внутрішньої мембрани є грибоподібні утвори – АТФ-соми, які містять комплекс ферментів, необхідних для синтезу АТФ. Внутрішній простір мітохондрій заповнений напіврідкою речовиною – матриксом, де містяться рибосоми, молекули ДНК, іРНК, тРНК тощо. Основна функція мітохондрій – синтез АТФ.

Пластиди – органели клітин рослин і деяких одноклітинних тварин (евглена тощо). Три відомі типи пластид – хлоропласти, хромопласти, лейкопласти – різняться забарвленням, особливостями будови та функціями.

Хлоропласти – пластиди зеленого кольору, який зумовлений пігментом хлорофілом. У них відбуваються процеси фотосинтезу. Зовнішня мембрана хлоропластів гладенька, а внутрішня утворює вирости, спрямовані всередину строми. З внутрішньою мембраною пов’язані тилакоїди, які нагадують сплощені цистерни. Вони зібрані в грани та містять пігменти (зокрема, хлорофіли) та ферменти, необхідні для здійснення фотосинтезу.

Лейкопласти – безбарвні пластиди різноманітної форми, в яких запасаються деякі сполуки (крохмаль, білки тощо). Хромопласти – пластиди, забарвлені в різні кольори. Вони надають певного забарвлення пелюсткам квіток, плодам, листкам тощо. Внутрішня мембрана в лейкопластів і хромопластів утворює нечисленні тилакоїди. Пластиди одного типу здатні перетворюватися на пластиди іншого. Лише хромопласти нездатні до перетворень, бо є кінцевим етапом існування пластид.

Хлоропласти та мітохондрії, на відміну від інших органел, характеризуються певним ступенем автономії в клітині. Вони містять власну спадкову інформацію – кільцеву молекулу ДНК, а також апарат, який здійснює синтез власних білків. На відміну від інших органел, мітохондрії та пластиди не виникають з інших мембранних структур клітини, а розмножуються шляхом поділу.

Використовуючи сайт ви погоджуєтесь з правилами користування

Віртуальна читальня освітніх матеріалів для студентів, вчителів, учнів та батьків.

Наш сайт не претендує на авторство розміщених матеріалів. Ми тільки конвертуємо у зручний формат матеріали з мережі Інтернет які знаходяться у відкритому доступі та надіслані нашими відвідувачами.

Якщо ви являєтесь володарем авторського права на будь-який розміщений у нас матеріал і маєте намір видалити його зверніться для узгодження до адміністратора сайту.

Ми приєднуємось до закону про авторське право в цифрову епоху DMCA прийнятим за основу взаємовідносин в площині вирішення питань авторських прав в мережі Інтернет. Тому підтримуємо загальновживаний механізм “повідомлення-видалення” для об’єктів авторського права і завжди йдемо на зустріч правовласникам.

Копіюючи матеріали во повинні узгодити можливість їх використання з авторами. Наш сайт не несе відподвідальність за копіювання матеріалів нашими користувачами.

Adblocker detected! Please consider reading this notice.

We’ve detected that you are using AdBlock Plus or some other adblocking software which is preventing the page from fully loading.

We don’t have any banner, Flash, animation, obnoxious sound, or popup ad. We do not implement these annoying types of ads!

We need money to operate the site, and almost all of it comes from our online advertising.

Please add Microbiologynote.com to your ad blocking whitelist or disable your adblocking software.