5.12: Мітохондрії та хлоропласти
- Page ID
- 8347
Мітохондрії
Мітохондрії (сингулярні = мітохондріон) часто називають «електростанціями» або «енергетичними фабриками» клітини, оскільки вони відповідають за виготовлення аденозинтрифосфату (АТФ), основної молекули, що несе енергію клітини. Освіта АТФ від розпаду глюкози відомо як клітинне дихання. Мітохондрії - це органели овальної форми з подвійною мембраною (рис.\(\PageIndex{1}\)), які мають власні рибосоми і ДНК. Кожна мембрана являє собою фосфоліпідний бішар, вбудований білками. Внутрішній шар має складки, звані кристами, які збільшують площу поверхні внутрішньої мембрани. Область, оточена складками, називається матриксом мітохондрій. Криста і матриця мають різні ролі в клітинному диханні.
Відповідно до нашої теми форми, що слідує функції, важливо зазначити, що м'язові клітини мають дуже високу концентрацію мітохондрій, оскільки м'язовим клітинам потрібно багато енергії для скорочення.
![Ця просвічувальна електронна мікрофотографія мітохондріона показує овальну, зовнішню мембрану та внутрішню мембрану з багатьма складками, які називаються кристами. Усередині внутрішньої мембрани знаходиться простір під назвою мітохондріальний матрикс.](https://bio.libretexts.org/@api/deki/files/51855/Figure_03_14.jpg)
хлоропласти
Як і мітохондрії, хлоропласти також мають власну ДНК і рибосоми. Хлоропласти функціонують у фотосинтезі і можуть бути знайдені в еукаріотичних клітині, таких як рослини та водорості. Вуглекислий газ (CO 2), вода та світлова енергія використовуються для отримання глюкози та кисню у фотосинтезі. Це основна різниця між рослинами та тваринами: Рослини (автотрофи) здатні виробляти власну їжу, як глюкоза, тоді як тварини (гетеротрофи) повинні покладатися на інші організми для своїх органічних сполук або джерела їжі.
Як і мітохондрії, хлоропласти мають зовнішню і внутрішню мембрани, але всередині простору, укладеного внутрішньою мембраною хлоропласта, знаходиться набір взаємопов'язаних і укладених, наповнених рідиною мембранних мішків, званих тилакоїдами (рис.\(\PageIndex{2}\)). Кожна стопка тилакоїдів називається гранумом (множина = грана). Рідина, укладена внутрішньою мембраною і оточує грану, називається стромою.
![На цій ілюстрації показаний хлоропласт, який має зовнішню мембрану і внутрішню мембрану. Простір між зовнішньою і внутрішньою оболонками називається міжмембранним простором. Усередині внутрішньої мембрани розташовані плоскі, схожі на млинці структури, звані тилакоїдами. Тилакоїди утворюють штабелі, звані грана. Рідина всередині внутрішньої мембрани називається стромою, а простір всередині тилакоїда називається тилакоїдним простором.](https://bio.libretexts.org/@api/deki/files/51856/Figure_03_15.jpg)
У хлоропластах міститься зелений пігмент під назвою хлорофіл, який захоплює енергію сонячного світла для фотосинтезу. Як і рослинні клітини, фотосинтезуючі протести також мають хлоропласти. Деякі бактерії також виконують фотосинтез, але у них немає хлоропластів. Їх фотосинтезирующие пігменти розташовані в тилакоїдної мембрані всередині самої клітини.
Теорія ендосимбіозу
Ми вже згадували, що і мітохондрії, і хлоропласти містять ДНК і рибосоми. Ви замислювалися, чому? Вагомі докази вказують на ендосимбіоз як пояснення.
Симбіоз - це взаємозв'язок, при якому організми двох окремих видів живуть в тісному зв'язку і, як правило, виявляють специфічні пристосування один до одного. Ендосимбіоз (endo-= всередині) - це взаємозв'язок, в якій один організм живе всередині іншого. Ендосимбіотичні відносини рясніють природою. Мікроби, що виробляють вітамін К, живуть всередині кишечника людини. Цей зв'язок корисний для нас, оскільки ми не в змозі синтезувати вітамін К. Це також корисно для мікробів, оскільки вони захищені від інших організмів і забезпечуються стабільним середовищем існування та рясною їжею, живучи в товстому кишечнику.
Вчені давно помітили, що бактерії, мітохондрії, хлоропласти схожі за розмірами. Ми також знаємо, що мітохондрії та хлоропласти мають ДНК та рибосоми, як і бактерії. Вчені вважають, що клітини господаря і бактерії сформували взаємовигідні ендосимбіотичні відносини, коли клітини господаря потрапляли в організм аеробних бактерій і ціанобактерій, але не знищували їх. Завдяки еволюції ці бактерії, що потрапляють в організм, стали більш спеціалізованими у своїх функціях, аеробні бактерії стають мітохондріями, а фотосинтетичні бактерії стають хлоропластами.
Посилання
Якщо не зазначено інше, зображення на цій сторінці ліцензуються відповідно до CC-BY 4.0 OpenStax.
Текст адаптований з: OpenStax, Концепції біології. OpenStax CNX. Травень 18, 2016 http://cnx.org/contents/b3c1e1d2-839...9a8aafbdd@9.10