Митохондрии — (от греч. mítos нить и chondríon зёрнышко, крупинка) хондриосомы, постоянно присутствующий в клетках животных и растений органоид (См. Органоиды), обеспечивающий клеточное дыхание, в результате которого энергия высвобождается или… … Большая советская энциклопедия
Блэйд (сериал) — Блэйд: Сериал Blade: The Series Слева направо: Чейз, Маркус, Блэйд, Криста, и Шен Жанр драма, ужас Автор идеи Дэвид Гойер В главных ролях … Википедия
Блэйд: Сериал — Blade: The Series Слева направо: Чейз, Маркус, Блэйд, Криста, и Шен Жанр драма, ужас Автор идеи Дэвид Гойер В главных ролях … Википедия
Блэйд: Сериал (телесериал) — Блэйд: Сериал Blade: The Series Слева направо: Чейз, Маркус, Блэйд, Криста, и Шен Жанр драма, ужас Автор идеи Дэвид Гойер В главных ролях … Википедия
Город воров — The Town Жанр криминальная драма … Википедия
Twisted Metal (игра, 2012) — Twisted Metal Разработчик Eat Sleep Play Издатель Sony Computer Entertainment … Википедия
Блэйд (телесериал) — Блэйд: Сериал Blade: The Series Жанр … Википедия
После того, как была открыта вторая мембрана митохондрий, пионеры ульраструктурных исследований предложили разные модели, объясняющие как устроена внутренняя мембрана. Основными были три следующие модели:
* Модель перегородок — Согласно Паладе, митохондриальная мембрана изгибается с образованием перегородок, между которыми есть широкие промежутки. Эта модель упоминается в большинстве современных учебников и в течение долгого времени считалась канонической.
Модель септ — Шёстранд предположил, что складки внутренней мембраны натянуты подобно септам, разделяющим матрикс на несколько обособленных компартментов.
Модель соединений — Даем и Виссе предположили, что кристы связаны с внутренней мембраной при помощи трубчатых структур с очень малым диаметром. Они назвали эти структуры фибриллами крист. Относительно недавно эти структуры были переоткрыты с использованием электронной томографии. На данный момент эта модель является общепринятой.
Связанные понятия
Принцип компартментализации клеток эукариот постулирует, что биохимические процессы в клетке локализованы в определённых отсеках, покрытых оболочкой из бислоя липидов. Большинство органоидов в эукариотической клетке являются компартментами — митохондрии, хлоропласты, пероксисомы, лизосомы, эндоплазматический ретикулум, ядро клетки и аппарат Гольджи. Внутри ряда компартментов (в том числе ядра) выделяются также субкомпартменты, различающиеся по форме и функциям.
По форме этот органоид может быть овальным, вытянутым, круглым. Митохондрии встречаются практически во всех клетках эукариотов, но есть некоторые исключения, например, эритроциты млекопитающих.
Митохондрии осуществляют дыхательную функцию в клетках и запасают энергию в виде АТФ. Благодаря данным метаморфозам клетка может использовать энергию, ведь она находится в подходящем для нее виде. Исходя из функций данного органоида, вполне логично, что клетки, выполняющие большой объем работы и, следовательно, потребляющие много энергетических ресурсов, имеют большое количество митохондрий. Интересно то, что количество митохондрий в одной клетке может варьироваться от единицы до тысяч, в зависимости от специализации и потребности клетки в АТФ.
Митохондрии имеют внутри себя кольцевую ДНК, прямо как у бактерий, рибосомы, необходимые для синтеза белка, и свою собственную РНК. Благодаря такому базовому набору митохондрии способны увеличивать свое количество в клетке, если на то есть надобность. Если же клетке столько митохондрий уже не нужно, то их популяция, если так можно выразиться, снижается. Вот это саморегуляция!
У митохондрий 2 мембраны, как и у ядра. С помощью такой аналогии можно запомнить, что именно митохондрии являются двумембранными органоидами и имеют свою собственную ДНК. Наружная мембрана митохондрий имеет гладкую поверхность, а внутренняя имеет множество изгибов и перегородок, называемых кристами. Такая структура позволяет увеличить площадь поверхности. Таким же способом пользуются прокариоты, у которых множественные впячивания мембраны, мезосомы, работают по такому же принципу. На кристах, собственно, и происходит процесс клеточного дыхания, который нужен для синтеза АТФ.
Пластиды
Пластиды присутствуют в растительных клетках и некоторых простейших организмах, например, в эвглене зеленой. Пластиды, как и митохондрии, имеют двумембранную структуру и собственную ДНК, поэтому способны к самовоспроизведению.
Пластиды делятся на 3 вида:
Лейкопласты есть и у человека в крови, они тоже бесцветные. Под действием солнечного света лейкопласты растительной клетки зеленеют и становятся хлоропластами. Это объясняет то, почему клубни пасленовых зеленеют на солнце. Поэтому картофель хранят в темных местах. Осень листья желтеют и краснеют из-за того, что хлорофилл разрушается, ему на смену приходят другие пигменты – каротиноиды и антоцианы. Каротиноиды легко запомнить, т.к всем известно, как будет морковь по-английски: carrot. Один из самых ярких овощей, который напомнит о названии оранжевого, как и он сам, пигмента.
Хлоропласты осуществляют процесс фотосинтеза в растительных клетках и в некоторых одноклеточных организмах. Эти органоиды и в своем строении несколько схожи с митохондриями. Наружная мембрана у них также гладкая, а внутренняя имеет складки, образующие плоские мешочки. Они называются тилакоидами. Стопка таких стром часто сравнивается со стопкой монет, а называют их граны. Внутренняя среда хлоропласта тоже имеет свое особое название – строма.
Ученые предполагают, что предками митохондрий и пластид были свободноживущие цианобактерии.
Органоиды движения
Движение – жизнь, особенно это касается хищников, преследующих свою добычу. Кроме того, двигаться способны и другие клетки, в связи с чем выделяют несколько типов движения.
Реснички и жгутики схожи по своему строению и принципу работы. И те, и другие состоят из трубочек, ряд которых расположен вокруг 1-2 пар трубочек. Для движения необходима энергия из АТФ. Жгутики длиннее ресничек, однако ресничек у организма обычно много. Трубочки внутри данных органов двигаются друг относительно друга, приводя в работу жгутик или реснички.
На картинке изображена митохондрия.
Цикл Кальвина осуществляется в строме хлоропластов.
Внутренняя мембрана митохондрий представлена кристами. Граны у хлоропластов.
1. Пластиды встречаются в клетках растительных организмов и некоторых бактерий и животных, способных как к гетеротрофному, так и автотрофному питанию. 2. Хлоропласты, так же как и лизосомы, — двумембранные, полуавтономные органоиды клетки. 3. Строма — внутренняя мембрана хлоропласта, имеет многочисленные выросты. 4. В строму погружены мембранные структуры — тилакоиды. 5. Они уложены стопками в виде крист. 6. На мембранах тилакоидов протекают реакции световой фазы фотосинтеза, а в строме хлоропласта — реакции темновой фазы.
2 — Лизосомы — одномембранные структуры цитоплазмы.
3 — Строма — полужидкое содержимое внутренней части хлоропласта.
5 — Тилакоиды уложены стопками в виде гран, а кристы — складки и выросты внутренней мембраны митохондрий.
В растительных клетках содержатся овальные тельца зелёного цвета — ___________ (А). Молекулы ___________ (Б) способны поглощать световую энергию. Растения, в отличие от организмов других царств, синтезируют ___________ (В) из неорганических соединений. Клеточная стенка растительной клетки преимущественно состоит из ___________ (Г). Она выполняет важные функции.
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
Тельца зеленого цвета — хлоропласты. Это не хромопласты, потому что их цвет в диапазоне от желтого красного. Хлорофилл — вещество, а не органоид. 3)
Зато во второй пропуск подходит именно хлорофилл. 4)
Задание EB21524 Установите соответствие между названием органоидов и наличием или отсутствием у них клеточной мембраны: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
ОРГАНОИДЫ
НАЛИЧИЕ МЕМБРАНЫ
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
Мембранные и немембранные органоиды нужно только выучить, никак по-другому не получится. Не отчаивайтесь, это не так сложно:
Начать учить лучше с немембранных. Все, что связано с клеточным делением относится к немембранным органоидам.
Двумембранные: ядро и то, что связано с энергетической функцией.
В схеме вопрос стоит о двумембранных органоидах. Мы знаем, что к двумембранным относятся митохондрии и пластиды. Рассуждаем: пропуск всего один, а варианта два. Это не просто так. Нужно внимательно перечитать вопрос. Есть два типа клеток, но нам не сказано, о каком идет речь значит, ответ должен быть универсален. Пластиды характерны только растительным клеткам, следовательно, остаются митохондрии.
2.1 Внутриристальное пространство 2.2 Периферийное пространство
СОДЕРЖАНИЕ
Открыв двойную мембрану митохондрий, пионеры ультраструктурных исследований митохондрий предложили различные модели организации внутренней мембраны митохондрий. Были предложены три модели:
Криста традиционно разделяют по форме на пластинчатые, трубчатые и пузырчатые кристы. Они появляются в разных типах клеток. Обсуждается, возникают ли эти формы разными путями.
Электронно-транспортная цепь крист
Электроны от каждой молекулы НАДН могут образовывать в общей сложности 3 АТФ из АДФ и фосфатных групп через цепь переноса электронов, в то время как каждая молекула FADH 2 может производить всего 2 АТФ.
В результате 10 молекул НАДН (из гликолиза и цикла Кребса ) вместе с 2 молекулами ФАДН 2 могут образовывать в общей сложности 34 АТФ во время аэробного дыхания (из одной цепи переноса электронов). Это означает, что в сочетании с циклом Кребса и гликолизом эффективность цепи переноса электронов составляет около 65% по сравнению с эффективностью только 3,5% для одного гликолиза.
Функция
Кристы значительно увеличивают площадь поверхности внутренней мембраны, на которой могут происходить вышеупомянутые реакции. Широко принятая гипотеза о функции крист заключается в том, что большая площадь поверхности позволяет увеличить способность к генерации АТФ. Однако современная модель состоит в том, что активные комплексы АТФ синтазы локализуются преимущественно в димерах на узких краях крист. Таким образом, площадь поверхности митохондриальных мембран, отведенная для синтеза АТФ, на самом деле довольно скромна.
Математическое моделирование показало, что оптические свойства крист в нитчатых митохондриях могут влиять на генерацию и распространение света в ткани.
Запомните, что в отличие от клеточной стенки, которая есть только у растительных клеток и у клеток грибов (она придает им плотную, жесткую форму) клеточная мембрана есть у всех клеток без исключения! Этот важный момент объясню еще раз 🙂 У клеток животных имеется только клеточная мембрана, а у клеток растений и грибов есть и клеточная стенка, и клеточная мембрана.
Интегральные (пронизывающие) белки образуют каналы, по которым молекулы различных веществ могут поступать в клетку или удаляться из нее. «Заякоренные» молекулы олигосахаридов на поверхности клетки образуют гликокаликс, который выполняет рецепторную функцию, участвует в избирательном транспорте веществ через мембрану.
Вирусы и бактерии не являются исключением: они взаимодействуют только с теми клетками, на которых есть подходящие к ним рецепторы. Так, вирус гриппа поражает преимущественно клетки слизистой верхних дыхательных путей. Однако, если рецепторов нет, то вирус не может проникнуть в клетку, и организм приобретает невосприимчивость к инфекции. Вспомните врожденный иммунитет: именно по причине отсутствия рецепторов человек не восприимчив ко многим болезням животных.
Итак, вернемся к клеточной мембране. Ее можно сравнить со стенами помещения, в котором, вероятно, вы находитесь. Стены дома защищают его от ветра, дождя, снега и прочих факторов внешней среды. Рискну предположить, что в вашем доме есть окна и двери, которые по мере необходимости открываются и закрываются 🙂 Так и клеточная мембрана может сообщать внутреннюю среду клетки с внешней средой: через мембрану вещества поступают в клетку и удаляются из нее.
Внутрь клетки с помощью осмоса поступает вода. Путем простой диффузии в клетку попадают O2, H2O, CO2, мочевина. Облегченная диффузия характерна для транспорта глюкозы, аминокислот.
Активный транспорт чаще происходит против градиента концентрации, в ходе него используются белки-переносчики и энергия АТФ. Ярким примером является натрий-калиевый насос, который накачивает ионы калия внутрь клетки, а ионы натрия выводит наружу. Это происходит против градиента концентрации, поэтому без затрат энергии (АТФ) не обойтись.
Фагоцитоз был открыт И.И. Мечниковым, который создал фагоцитарную теорию иммунитета. Это теория гласит, что в основе иммунной системы нашего организма лежит явление фагоцитоза: попавшие в организм бактерии уничтожаются фагоцитами (T-лимфоцитами), которые переваривают их.
В ходе эндоцитоза мембрана сильно прогибается внутрь клетки, ее края смыкаются, захватывая бактерию, пищевые частицы или жидкость внутрь клетки. Образуется везикула (пузырек), который движется к пищеварительной вакуоли или лизосоме, где происходит внутриклеточное пищеварение.
Клеточная стенка
Цитоплазма
Постоянное движение цитоплазмы поддерживает связь между органоидами клетки и обеспечивает ее целостность.
Прокариоты и эукариоты
Немембранные органоиды
Очень мелкая органелла (около 20 нм), которая была открыта после появления электронного микроскопа. Состоит из двух субъединиц: большой и малой, в состав которых входят белки и рРНК (рибосомальная РНК), синтезируемая в ядрышке.
Это органоиды движения, которые выступают над поверхностью клетки и имеют в основе пучок микротрубочек. Реснички встречаются только в клетках животных, жгутики можно обнаружить у животных, растений и бактерий.
Одномембранные органоиды
ЭПС представляет собой систему мембран, пронизывающих всю клетку и разделяющих ее на отдельные изолированные части (компартменты). Это крайне важно, так как в разных частях клетки идут реакции, которые могут помешать друг другу, что нарушит процессы жизнедеятельности.
Выделяют гладкую ЭПС и шероховатую ЭПС. Обе они выполняют функцию внутриклеточного транспорта веществ, однако между ними имеются различия. На мембранах гладкой ЭПС происходит синтез липидов, обезвреживаются вредные вещества. Шероховатая ЭПС синтезирует белок, так как имеет на мембранах многочисленные рибосомы (потому и называется шероховатой).
Модифицированные вещества упаковываются в пузырьки и могут перемещаться к мембране клетки, соединяясь с ней, они изливают свое содержимое во внешнюю среду. Можно догадаться, что комплекс Гольджи хорошо развит в клетках эндокринных желез, которые в большом количестве синтезируют и выделяют в кровь гормоны.
В комплексе Гольджи появляются первичные лизосомы, которые содержат ферменты в неактивном состоянии.
В ходе апоптоза ферменты лизосомы изливаются внутрь клетки, ее содержимое переваривается. Предполагают, что нарушение апоптоза в раковых клетках ведет к бесконтрольному росту опухоли.
Пероксисомы (микротельца) содержат окислительно-восстановительные ферменты, которые разлагают H2O2 (пероксид водорода) на воду и кислород. Если бы пероксид водорода оставался неразрушенными, это приводило бы к серьезным повреждениям клетки.
Трудно переоценить значение вакуолей в жизнедеятельности растительной клетки. Вакуоли создают осмотическое давление, придают клетке форму.
Примечательно, что по размеру вакуолей можно судить о возрасте клетки: молодые клетки имеют вакуоли небольшого размера, а в старых клетках вакуоли могут настолько увеличиваться, что оттесняют ядро и остальные органоиды на периферию.
Двумембранные органоиды
Оболочка ядра состоит из двух мембран и пронизана большим количеством ядерных пор, через которые происходит сообщение между кариоплазмой и цитоплазмой. Главными функциями ядра является хранение, защита и передача наследственного материала дочерним клеткам.
Замечу, что хромосомы видны только в момент деления клетки. Хромосомы представляют собой сильно спирализованные молекулы ДНК, связанные с белками.
Хромосомы отличаются друг от друга по строению, форме, размерам. Совокупность всех признаков (форма, число, размер) хромосом называется кариотип. Кариотип может быть представлен по-разному: существует кариотип вида, особи, клетки.
В связи с этим, митохондрия считается полуавтономным органоидом. Вероятнее всего, изначально митохондрии были самостоятельными организмами, однако со временем вступили в симбиоз с эукариотами и стали частью клетки.
Так же, как и митохондрии, пластиды относятся к полуавтономным органоидам: в них имеется кольцевидная ДНК (находится в нуклеоиде), рибосомы.
Пластиды, которые содержат пигменты каратиноиды в различных сочетаниях. Сочетание пигментов обуславливает красную, оранжевую или желтую окраску. Находятся в плодах, листьях, лепестках цветков.
Хромопласты могут развиваться из хлоропластов: во время созревания плодов хлоропласты теряют хлорофилл и крахмал, в них активируется биосинтез каротиноидов.
Не содержат пигментов, образуются в запасающих частях растения (клубни, корневища). В лейкопластах накапливается крахмал, липиды (жиры), пептиды (белки). На свету лейкопласты могут превращаться в хлоропласты и запускать процесс фотосинтеза.
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Ответ: митохондрии
