Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

2.2: Мітохондрії та хлоропласти

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    6680

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Щоб врятуватися від конкуренції, клітини, які були прокаріотичними, стали більше. Щоб полегшити зв'язок між усіма частинами цієї більшої клітини, вони розвинули рухливість цитоплазми за допомогою білка актину. У свою чергу, ця рухливість призвела до набуття фагоцитозу, коли велика клітина змінює форму і може поглинати («поїдати») інші клітини. Таким чином клітини, які раніше були здобиччю, стали хижаками. Ці хижаки захопили здобич фагоцитозом і перетравлювали бактерії в лізосомах, які використовують ферменти, що руйнують цитоплазматичні компоненти бактеріальних клітин.

    Загроза хижаків призводить до того, що клітини стали ще більше, і ці клітини потребують кращого запасу АТФ. Якась видобуток, яка не була перетравлена, і виявилася корисною в забезпеченні АТФ. Звичайно, клітини хижаків також повинні винаходити належний транспорт через отриману подвійну мембрану! Завдяки природному відбору ті здобичі, якими були фіолетові бактерії, стали мітохондріями клітини. Це симбіогенез, або утворення двох окремих організмів в єдиний організм (рис.\(\PageIndex{2}\)).

    Знімок екрана 2019-01-03 о 10.07.58 PM.png
    Малюнок\(\PageIndex{1}\) Схематичний огляд еукаріотичної (plant_1) клітини.
    Знімок екрана 2019-01-03 о 10.08.40 PM.png
    Малюнок\(\PageIndex{2}\) Симбіогенетичне походження еукаріотичної клітини (верхній ряд) і клітини водорості (нижній ряд).

    Інший результат більшої клітини (еукатіотичні клітини, як правило, в 10-100 разів більші, ніж прокаріотичні) полягає в тому, що розмір ДНК збільшиться, і, щоб утримувати її, клітина утворює ядро. Нові клітини хижака також необхідні для запобігання чужорідних організмів від передачі своїх генів, що затримає еволюцію.

    Інша причина полягає в тому, що ядро захищає ДНК, огороджуючи її; у випадку, якщо ДНК-вірус потрапляє в клітину і намагається зобразити клітинну ДНК, еукаріотична клітина негайно знищує будь-яку ДНК, знайдену в цитоплазмі. Ще одна причина зробити ядро - тиск антибіотиків: ядро покращує ізоляцію від цих шкідливих хімічних речовин. Формування ядра та симбіогенез призвели до того, що клітини стають еукаріотичними.

    Щоб називатися еукаріот, важливіше мати фагоцитоз та мітохондрії, ніж ядро, оскільки (1) ядро не завжди існує, воно може зникнути під час поділу клітини, а (2) деякі прокаріоти (планктобактерії) також мають мембранні відсіки, що містять ДНК.

    На наступному етапі деякі еукаріоти також захопили ціанобактерії (або інший фотосинтетичний еукаріот), який став хлоропластами. Ці фотосинтезуючі протести називаються водоростями.

    Загалом, еукаріотичні клітини є «клітинами другого рівня», оскільки вони є клітинами, що складаються з декількох клітин. Клітини всіх еукаріотів мають два геноми, ядерний зазвичай має бібатьківське походження, тоді як мітохондіальний геном зазвичай походить тільки від матері. Рослинні клітини, в свою чергу, мають три геноми, а геном хлоропласту зазвичай також успадковується материнським шляхом.

    Хлоропласти синтезують органічні сполуки, тоді як мітохондрії виробляють більшу частину цитоплазматичного АТФ. Обидві органели покриті двома мембранами і містять циркулярну ДНК і рибосоми, схожі на бактеріальні. Хлоропласти мають тилакоїди, або внутрішні мембранні кишені і везикули. Хлоропластові тилакоїди можуть бути довгими (ламелі) або короткими і складеними (грани). У свою чергу, мітохондрії могли бути розгалуженими і взаємозв'язковими.

    Хлоропласти, як правило, зелений через хлорофілу, який перетворює світло енергії в хімічну енергію. Деякі хлоропласти втрачають хлорофіл і стають прозорими, «білими», їх називають лейкопластами. Інші хлоропласти можуть бути червоними та/або помаранчевими (хромопласти), оскільки вони багаті каротинами та ксантофілами. Ці пігменти полегшують фотосинтез і безпосередньо відповідають за осінні кольори листя. Оскільки крохмаль є більш компактним способом зберігання енергії, ніж глюкоза, хлоропласти зберігають вуглеводи у вигляді крохмальних зерен. Прозорі амілопласти містять великі гранули крохмалю. Тканини зберігання бульб картоплі, коріння моркви, коренів солодкої картоплі та насіння трави є прикладами тканин, багатих амілопластами.

    Маючи хлоропласти і клітинні стінки безпосередньо не пов'язані, але майже всі організми з хлоропластами мають і клітинні стінки. Ймовірно, це тому, що клітинні стінки не полегшують рухливість клітин, а для тих протестів, які вже мають клітинні стінки, отримання хлоропласту стане хорошим способом виходу з конкуренції з органотрофними істотами.