ДВОМЕМБРАННІ ОРГАНЕЛИ КЛІТИНИ: МІТОХОНДРІЇ ТА ПЛАСТИДИ

1.Будова та функції мітохондрій

Мітохондрії(від грец. мітос — нитка та хондрит — зерно) — це двомембранні органели, які містяться у всіх еукаріотичних клітинах. Мітохондрії мають вигляд округлих тілець, паличок, ниток завдовжки від 0,5 мкм до 10 мкм і більше. Кількість мітохондрій у клітинах різна: від 1 до 100000 і більше й залежить від їх метаболічної активності. Зовнішня мембрана у мітохондрій гладка, легко проникна для багатьох речовин, що є у гіалоплазмі. Внутрішня мембрана створює численні складки, або вирости кристи. Речовина, що знаходиться в середині мітохондрій і оточена внутрішньою мембраною називається мітохондріальним матриксом. У ньому знаходяться: власна ДНК мітохондрій, РНК, чимало ферментів та рибосом, подібні до рибосом прокаріот. Отже, мітохондрії мають часткову генетичну автономність, оскільки містять власну кільцеву ДНК, РНК- полімеразу, яка знімає і-РНК-ву копію з мітохондріальної ДНК, рибосоми. Основна функція мітохондрій— синтез АТФ,який відбувається за рахунок енергії, що вивільняється при окисленні органічних сполук. Ферменти, які здійснюють синтез АТФ, перебувають у внутрішній мітохондріальній мембрані (кристах). Мітохондрії у клітині постійно відновлюються. Так, у клітинах печінки мітохондрії живуть 10 днів. На відміну від багатьох інших органел, вони не виникають з інших мембранних структур, а розмножуються поділом, подібно до клітинного поділу прокаріот

 

2.Пластиди. Будова, види, функції

Пластиди(від грец. пластідес —сформований, виліплений) — двомембранні органели, які містяться тільки в рослинних клітинах(за винятком деяких най­простіших джгутикових). Пластиди різні за формою- (овальні, зернисті, видовжені), розміром (5-10 мкм), забарвленням (зелені, жовті, оранжеві, червоні, безбарвні). У клітинах рослин наявні пластиди трьох типів: хлоропласти, хромопласти і лейкопласти. Найпоширеніші хлоропласти.

Малюнок 12. Різні види пластид .

а)Хлоропласти (від грец. хлорос — зелений) — пластиди, забарвлені в зелений колір завдяки пігменту хлорофілу,їх кількість у клітинах різна: в клітинах злакових — 30 - 50, в деяких пасльонових до 1000. Між зовнішньою і внутрішньою мембранами хлоропластів є міжмембранний простір завширшки близько 20 - 30 нм. Внутрішня мембрана, як і у мітохондрій, утворює вгини всередину матриксу, які називаються ламелами та тилакоїдами. Ламели - плоскі видовжені складки, тоді як тилакоїди - плоскі численні мішечки. Тилакоїди складаються у купки (як стопки монет) і утворюють грани. Грани з'єднуються між собою ламелами, які утворюють сітку розгалужених канальців.

У тилакоїдах знаходяться фотосинтезуючі пігменти - хлорофіли, допоміжні - каротиноїди та всі ферменти, потрібні для здійснення біохімічних процесів фотосинтезу. Мембрани тилакоїдів здатні вловлювати світло та спрямовувати його на хлорофіл. В стромі (матриксі) хлоропластів містяться ДНК, рибосоми, зерна крохмалю та інших поживних речовин. Отже, хлоропластам, як і мітохондріям, властивий певний ступінь генетичної автономії у клітині, оскільки мають кільцеву ДНК, різні види РНК, рибосоми, ферменти. За допомогою цього апарату вони синтезують специфічні білки, які входять до складу їхніх мембран. Як і міто­хондрії, хлоропласти розмножуються поділом. Основна функція хлоропластів— фотосинтез.

б)Хромопласти (від грец. хрома — колір) -пластиди, забарвлені у різні кольори -жовтий, червоний, синій тощо, містять пігменти каротиноїди.

Це нефотосинтезуючі пігменти, що надають кольору пелюсткам, плодам, листкам. Яскраві пелюстки квітів, плодів приваблюють комах, птахів, тварин, що сприяє запиленню та розповсюдженню насіння.

в)Лейкопласти (від грец. лейкос — білий) — безбарвні пластиди різноманітної форми. У матриксі лейкопластів містяться ДНК, рибосоми, ферменти, що забез­печують синтез і гідроліз запасних речовин клітини (крохмалю, білків, жирів). Деякі лейкопласти майже повністю заповнені зернами крохмалю (бульби картоплі)

Малюнок13. Будова лейкопласта

1. Ядро, його компоненти. Біологічна роль ядра

Будова ядра

Ядро наявне в усіх еукаріотичних клітинах і є головним органоїдом, бо несе у собі спадкову інформацію і здійснює контроль за роботою всієї клітини.У більшості клітин ядро одне, такі клітини називаються одноядерними. Але є клітини які мають кілька або багато ядер. Це багатоядерні клітини (посмуговані м'язові волокна, інфузорії, форамініфери, деякі водорості та гриби, печінка, кістковий мозок хребетних тварин).

Ядра бувають різними за формою і розмірами. Найчастіше зустрічаються ядра кулястої або еліпсовидної форми, рідше - неправильної. Розміри ядер варіюють від 1 мкм (у деяких найпростіших) до 1 мм (яйцеклітини деяких риб і земноводних).

У інфузорій та форамініфер є ядра двох типів: генеративні (забезпечують збе­рігання і передачу спадкової інформації) і вегетативні (регулюють синтез білків).

Зазвичай ядро займає близько 1/3 клітини.Ядро складається з поверхневого апарату та внутрішнього середовища (ядерного матриксу).

Поверхневий апарат (ядерна оболонка)складається з двох мембран: зовнішньої і внутрішньої, тому ядро належить до двомембранних органел. Між мембранами є простір (щілина), але в певних місцях зовнішня і внутрішня мембрани з'єднані між собою навколо отворів -ядерних пор. Через них відбувається обмін різних речовин між ядром і цитоплазмою (вихід і-РНК, рибосомних субчасток, надходження рибосомних білків). У більшості клітин під час поділу ядерна оболонка зникає, а в період між поділами утворюється знову.

Внутрішнє середовище ядра — ядерний матрикс— складається з ядерного соку (каріоплазми), ядерець і хроматину.

Каріоплазма (від грец. каріон — ядро горіху) — внутрішній вміст ядра, в який занурені ядерця, хроматин і різноманітні гранули. За будовою і властивостями каріоплазма нагадує цитоплазму.

Ядерце— це округла структура всередині ядра, в якій відбувається синтез р-РНК. Ядерця складаються з рибонуклеопротеїдних фібрил (комплексів РНК з білками), внутрішньоядерцевого хроматину та гранул попередників субодиниць рибосом. Ядерця формуються на певних ділянках окремих хромосом (вторинних перетяжках). Під час поділу клітини ядерця зникають, а потім синтезуються знову.

При забарвлюванні в ядрі з'являються волоконця — хроматинова сітка, або хроматин. Хроматин складається з ДНК і особливих білків-гістонів, пов'язаних з ДНК. Під час поділу ядра хроматин скручується більш компактно, утворюючи спіралеподібні нитки, які називаються хромосомами.

2.Функції ядра

1.Ядро зберігає спадкову інформацію і передає її дочірнім клітинам під час

поділу.

На молекулах ДНК в процесі транскрипції синтезуються молекули і-РНК, які переносять інформацію про структуру білків із ядра до місць їхнього синтезу. Спадкова інформація в ядрі може змінюватись внаслідок мутацій. Це зумовлює спадкову мінливість.

2.В ядрах відбувається формування рибосом за участю ядерець. Вони надходять у цитоплазму і беруть участь у біосинтезі білків.

Таким чином, ядро регулює біохімічні, фізіологічні та морфологічні процеси

в клітині.Провідну роль ядра у передачі спадкової інформації можна проілюструвати на експериментах з видалення ядра. Так, з яйцеклітини жаби видаляли ядро і замість нього поміщали ядро заплідненої яйцеклітини тритона. При цьому з яйцеклітини жаби розвивався тритон.