Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

5.12: Мітохондрії та хлоропласти

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    8347

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

    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.
    Малюнок\(\PageIndex{1}\): Ця просвічувальна електронна мікрофотографія показує мітохондріон, розглянутий за допомогою електронного мікроскопа. Зверніть увагу на внутрішню і зовнішню мембрани, кристу і мітохондріальний матрикс. (кредит: модифікація роботи Метью Бріттона; дані шкали від Метта Рассела)

    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.
    Малюнок\(\PageIndex{2}\): Ця спрощена діаграма хлоропласту показує зовнішню мембрану, внутрішню мембрану, тилакоїди, грану та строму.

    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