Біологія. Комплексна підготовка до ЗНО і ДПА

Двомембранні органели клітини: мітохондрії, пластиди

Мітохондрії — енергетичні центри клітини, що забезпечують вироблення, нагромадження і розподіл енергії в клітині; у них здійснюються процеси кисневого етапу енергетичного обміну.

Це паличкоподібні, округлі або ниткоподібні тільця завдовжки 0,5-7 мкм, добре видимі в світловий мікроскоп, а деталі будови — в електронний. Кількість, розміри й форма мітохондрій у клітині залежать від виду організму, типу клітини та її функціонального стану (в середньому 150-1500 штук у клітині, інколи — до 100 000 і більше).

Внутрішня будова мітохондрії

Особливо багато мітохондрій у клітинах, які активно витрачають енергію (м’язові клітини, клітини печінки тощо), а немає мітохондрій у спеціалізованих клітинах (еритроцитах) і в клітинах анаеробів (паразитів).

Мітохондрії оточені подвійною мембраною: зовнішня — гладенька, внутрішня утворює численні складки — кристи, які значно збільшують її поверхню. Деякі кристи галузяться.

На внутрішній мембрані і кристах локалізовані дихальні ферменти й ферменти АТФ-ази (здійснюють синтез АТФ — головного джерела енергії в клітині). У матриксі мітохондрій містяться власна кільцева ДНК, РНК, рибосоми (подібні до рибосом прокаріотів), ферменти.

Мітохондрії в клітині постійно відновлюються (у клітинах печінки вони живуть до 10 днів). Це дуже динамічні структури: вони можуть рости в довжину, стискатися, ділитися — і все це за період до 1 хв.

Розмножуються мітохондрії поперечним поділом, але й можуть розвиватись і з промітохондрій, що утворюються брунькуванням від зрілих мітохондрій.

У мітохондріях відбуваються окисно-відновні процеси, що супроводжуються виділенням енергії. Синтезована в мітохондріях АТФ вільно виходить у цитоплазму й далі прямує до ядра та органел клітини, де за потреби розпадається і забезпечує їх енергією.

Функції мітохондрій:

накопичення енергії;
синтез власних білків;
синтез ДНК, РНК.

Пластиди — двомембранні органели, властиві вищим рослинам, більшості водоростей і лише деяким найпростішим тваринам (евглена зелена).

Внутрішня будова хлоропласта

Пластиди різні за формою (овальні, видовжені), розміром (5-10 мкм) і забарвленням (зелені, жовті, оранжеві, червоні, безбарвні).

У клітинах рослин наявні пластиди трьох типів: хлоропласти (зелені); хромопласта (жовті, оранжеві, червоні); лейкопласти (безбарвні).

Найпоширенішими є хлоропласти. Форма їх овальна, довжина — до 10 мкм, а ширина — 3-4 мкм, деталі видно в електронний мікроскоп. Кількість хлоропластів у клітині різна: від 30-50 до 1000.

Зовнішня мембрана гладенька, внутрішня — утворює пакети (грани) плоских мембранних мішечків (тилакоїдів) — до 50 штук в одному. В одному хлоропласті міститься кілька десятків гран. Грани з’єднані між собою ламелами — плоскими видовженими складками, що утворюють сітку розгалужених канальців.

Хлоропласти не закріплені на певних місцях, а здатні пасивно переміщуватися з током цитоплазми або шляхом активного орієнтованого переміщення (фототаксису) при однобічному освітленні. Зелений колір хлоропластам надає хлорофіл, що міститься в мембранах тилакоїдів. Хлорофіл — зелений пігмент, за участі якого відбувається фотосинтез. Він має здатність ефективно поглинати променеву енергію й передавати її іншим молекулам. У хлоропластах є й допоміжні ферменти — каротиноїди. Матрикс хлоропластів безхлорофільний. У проміжках між гранами є ДНК, різні види РНК, рибосоми, ферменти. У матриксі хлоропластів видно гранули первинного крохмалю, синтезованого із глюкози, що утворюється під дією світла. Первинний крохмаль розпадається до глюкози, яка транспортується із соком рослин у запасну тканину, де відкладається у вигляді вторинного крохмалю.

Функції хлоропластів:

фотосинтез (перетворення світлової енергії в енергію хімічних зв’язків вуглеводів);
синтез АТФ;
синтез специфічних білків, що належать до складу мембран, ліпідів, деяких вітамінів;
ДНК хлоропластів відіграє певну роль у передачі спадкових ознак (цитоплазматична спадковість).

Хромопласти — пластиди, забарвлені в різні кольори: жовтий, оранжевий, червоний, синій (каротиноїди). Це нефотосинтезуючі пігменти, що надають кольору пелюсткам квіток, плодам, стеблам, осіннім листкам.

Лейкоцити — безбарвні пластиди різноманітної форми у стеблах, коренях, бульбах. У матриксі лейкопластів містяться ДНК, РНК, рибосоми, ферменти, що забезпечує синтез і гідроліз запасних речовин (крохмалю, білків, жирів). Деякі лейкопласти майже повністю заповнені зернами крохмалю (у бульбах картоплі).

Зміст