Structura mitocondrii și cloroplast. Structura mitocondrii

21.11.2019

Mitochondria este organele de membrană microscopică care oferă o celulă energetică. Prin urmare, ele sunt numite celule de energie (baterie).

Mitochondria este absent în celulele celor mai simple organisme, bacterii, entuziasm care trăiesc fără a folosi oxigenul. Unele alge verzi, trypanozomii conțin o mare mitocondrie, iar celulele mușchiului inimii, creierul are de la 100 la 1000 de date Organelle.

Caracteristicile structurii

Mitochondria aparține organizațiilor de două crescut, au o cochilie externă și interioară, spațiu intermambran între ele și matrice.

Membrană externă. Este neted, nu are pliuri, ameliorează conținutul intern din citoplasmă. Lățimea sa este de 7 ore, în compoziția lipidelor și a proteinelor. Rol important Efectuează canalele de forme Perin-proteine \u200b\u200bîntr-o membrană externă. Ele oferă schimbătorul de ioni și moleculari.

Spațiul intermambran. Amploarea spațiului intermogramei este de aproximativ 20nm. Substanța care o umple în compoziție este similară cu citoplasma, cu excepția moleculelor mari care pot pătrunde aici numai prin transportul activ.

Membrana interioară. Acesta este construit în principal din proteină, doar o treime este descărcată la substanțele lipidice. O cantitate mare de proteine \u200b\u200bsunt transportate, deoarece membrana interioară este lipsită de pori liberi. Formează o mulțime de depășiri - Cristov, care arată ca petele crescătoarelor. Oxidarea compușilor organici la CO 2 în mitocondriile are loc pe membranele cristaline. Acest proces este dependent de oxigen și se efectuează sub acțiunea ATP sintetază. Energia eliberată este conservată ca molecule ATP și este utilizată după cum este necesar.

Matrice - Mediul interni al mitocondrii are o structură omogenă granulară. În microscopul electronic, puteți vedea granule și fire în bilele care sunt libere să se afle între cele mai mari. Matricea conține un sistem semi-autonom de sinteză a proteinei - aici sunt ADN, toate tipurile de ARN, ribozomi. Dar, totuși, majoritatea proteine \u200b\u200bprovin din nucleu, astfel încât mitocondria se numește organele semi-autonome.

Locație într-o cușcă și diviziune

Chondria. - Acesta este un grup de mitocondri, care sunt concentrate în aceeași celulă. Ele sunt diferite în citoplasmă în moduri diferite, care depind de specializarea celulelor. Cazarea în citoplasmă depinde, de asemenea, de organele și incluziunile din jur. În celulele vegetale, ei ocupă o periferie, deoarece coaja de mitocondriile se deplasează la vacuolul central. În celulele epiteliului renal al membranei formează o proeminență între care se află mitocondriile.

În celulele stem, unde energia este utilizată uniform de toți organoidele, mitocondria este găzduită haotică. În celulele specializate, acestea sunt concentrate în principal în locurile celui mai mare consum de energie. De exemplu, în mușchii cross-dungat, ele sunt situate în apropiere de Miofibrils. În spermatozoizi, acoperă în același timp axa cablajului, deoarece pentru ao aduce în mișcare și pentru a muta spermatozoizi, aveți nevoie de multă energie. Cele mai simple care se mișcă cu ciliatele conțin, de asemenea, un număr mare de mitocondriile la baza lor.

Divizia. Mitocondria este capabilă de reproducere independentă, având genomul propriu. Organells sunt împărțite prin hacking sau partiții. Formarea noii mitocondriile în diferite celule se distinge prin periodicitate, de exemplu, în țesutul hepatic pe care îl înlocuiesc la fiecare 10 zile.

Funcționează într-o celulă

Funcția de bază mitocondrială - formarea moleculelor ATP.
Depozit de ioni de calciu.
Participarea la schimbul de apă.
Sinteza hormonilor steroizi precursori.

Biologia moleculară este o știință care studiază rolul mitocondrii în metabolism. Acestea includ, de asemenea, transformarea piruvat în coenzima acetil A, beta oxidarea acizilor grași.

Tabel: Structura și funcțiile mitocondriilor (pe scurt)
Elemente structurale	Structura	Funcții
Membrană în aer liber	Shell neted, construit din lipide și proteine	Înregistrează conținutul intern din citoplasmă
Spațiul intermambran	Există ioni de hidrogen, proteine, micromolecule	Creează un gradient de protoni
Membrana interioară	Formulare proeminente - crispe, conține sisteme de transport proteic	Transferați macromoleculele, menținând un gradient de proton
Matrice	Locul enzimelor ciclului Crex, ADN, ARN, ribozomi	Oxidarea eliberării energiei aerobe, transformarea piruvării în acetil-coenzima A.
Ribozomi	Combinate două subunități	Proteina de sinteză

Similitudinea mitocondrii și a cloroplastelor

Proprietățile generale pentru mitocondriile și cloroplastele se datorează în primul rând prezenței unei membrane duble.

Semnele de asemănare sunt, de asemenea, în capacitatea de a sintetiza independent proteina. Aceste organele au ADN-ul, ARN, ribozomi.

Ambele mitocondriile și cloroplastele pot împărtăși cu o tracțiune.

De asemenea, combină capacitatea lor de a produce energie, mitocondriile mai specializate în această funcție, dar cloroplastele în timpul proceselor de fotosinteză de asemenea formează molecule ATP. Astfel, celulele de plante au mai puțin mitocondriile decât animalele, deoarece cloroplastele funcționează parțial pentru ele.

Descriem similitudinea și diferențele:

Sunt organele bombardate;
membrana interioară formează o proeminență: Pentru mitocondriile, sunt caracterizate crânii, pentru cloroplaste - Tillacoides;
posedă genomul nostru;
să sintetizeze cu capacitate proteine \u200b\u200bși energie.

Aceste organe diferă prin funcțiile lor: Mitochondria este destinată sintezei energetice, respirația celulară este efectuată aici, cloroplastele sunt necesare de celulele vegetale pentru fotosinteza.

17. Oferiți caracteristicile comparative ale structurii și funcțiilor mitocondriilor și cloroplastelor.

Smochin. 6. Schemele structurii mitocondriilor ( dar) și cloroplastele ( b.)

Mitocondriile (gr. mitos.- Thread I. chondrion.- granule) - organoide intracelulare. Cochilia lor constă din două membrane. Membrana exterioară este netedă, formează interne Crimerile crescute numite CRISTES. În interiorul mitocondrii, există o matrice semi-lichidă, care conține ARN, ADN, proteine, lipide, carbohidrați, enzime, ATP și alte substanțe; Matricea are, de asemenea, ribozomi. Dimensiunile mitocondriilor de la 0,2-0,4 la 1-7 microni. Cantitatea depinde de tipul de celulă (de exemplu, în celula hepatică poate fi 1000-2500 mitocondriile). Mitocondria poate fi spirală, rotunjită, alungită, revigorată, etc.; Mitochondria poate schimba forma (figura 6, dar).
Pe membrana interioară, mitocondriile sunt enzimele de respirație și enzimele de sinteză ATP. Datorită acestui fapt, Mitocondria oferă respirația celulară și sinteza ATP.
Mitochondria poate sintetiza proteinele în sine, pentru că Ei au propriul lor ADN, ARN și ribozomi. Înmulțim mitocondriile în diviziune.
În structura sa de mitocondriile seamănă cu celulele de stabilire a prețurilor; În acest sens, se presupune că provin din simbolarea aerobă intracelulară. Mitochondria este disponibilă în citoplasma celulelor cele mai multe plante și animale.
Cloroplastele aparțin plastids - organoide inerente numai celulelor vegetale. Acestea sunt plăci verzi cu un diametru de 3-4 pm, având o formă ovală (figura 6, b.). Cloroplastele, cum ar fi mitocondria, au o membrană în aer liber și interioară. Membrana interioară formează crescuți - tihilcoide (croșesc de mitocondriile). Tylacoidele formează stive - căsătorii care sunt combinate cu membrana interioară. Într-o cloroplast există mai multe duzini de gran. În membranele de tijoide există clorofil, iar în intervalele dintre granasul din matrice (stroma) de cloroplast există ribozomi, ARN și ADN (CP. Componența matricei mitocondriilor). Ribozomii de cloroplaste, precum și ribozomi mitocondri, sintetizează proteine. Funcția principală a cloroplastelor este asigurarea procesului de fotosinteză: în membranele Tilacoid, faza luminoasă și în stroma de cloroplaste - faza întunecată a fotosintezei. În matricea cloroplastelor, granulele amidonului primar, sintetizate în timpul fotosintezei glucozei, sunt vizibile. Cloroplastele, cum ar fi mitocondria, multiplicați diviziunea. Astfel, în organizarea morfologică și funcțională a mitocondriilor și a cloroplastelor există caracteristici generale. Caracteristica principală care combină aceste organizi este prezența propriei sale informații genetice și sinteză a propriilor sale proteine.

18. Extindeți caracteristicile structurii și funcțiilor rețelei celulare endoplasmice.

Smochin. 7. Schemele structurii dur ( dar) și netedă ( b.) Reticuluma endooplasică

O rețea endoplasmică (EPS) sau reticulum endoplasmic (EPR) este o rețea de canale care pătrunde în întreaga citoplasmă. Pereții acestor canale sunt formați din membrane în contact cu toate organismele celulare. EPS și organoidele împreună constituie un sistem intracelular unic care efectuează metabolism și energie în celulă și oferă vehicule intracelulare. Distinge epsurile netede și granulare. Granular sau dur. EPS constă din pungi de membrană (rezervoare) acoperite cu ribozomi, ceea ce face ca acesta să fie dur. EPS-urile netede pot fi lipsite de ribozom; Clădirea sa este mai aproape de tipul tubular. În ribozomii rețelei granulare, proteinele sunt sintetizate, care sunt apoi hrănite în canalele EPS, unde achiziționează structura terțiară. Lipidele și carbohidrații sunt sintetizați pe membrane, lipidele și carbohidrații sunt sintetizați în interiorul canalelor EPS (figura 7).
EPS efectuează următoarele funcții: participă la sinteza substanțelor organice, transportă substanțele sintetizate în aparatul Golgi, separă celula pe compartimente. În plus, în celulele hepatice, EPS participă la neutralizarea substanțelor otrăvitoare, iar în celulele musculare joacă rolul depozitului de calciu, care este necesar pentru contracția musculară.
EPS este disponibil în toate celulele, excluzând celulele bacteriene și celulele roșii din sânge; Este nevoie de la 30 la 50% din volumul celulei.

19. Descrieți structura ribozomului. Care este rolul ribozomului în procesele metabolice?

Ribozomii sunt organoide submicroscopice cu un diametru de 15-35 nm, vizibili la un microscop electronic. Prezent în toate celulele. Într-o celulă, pot exista câteva mii de ribozomi. Ribozomii sunt originea nucleară, mitocondrală și plastic (vezi răspunsurile la întrebările 11 și 17). Cea mai mare parte se formează în nucleul nucleului sub formă de sub-monitoare (mari și mici) și apoi intră în citoplasmă. Fără membrane. Ribosomul include RRNA și proteine. Pe ribozomi există o sinteză a proteinelor. Majoritatea proteinelor sunt sintetizate pe EPS dur (a se vedea răspunsul la întrebarea 18); Sinteza parțială a proteinelor merge pe ribozomi în citoplasmă într-o stare liberă. Grupuri de mai multe duzini de ribozomi formează polisomi.

20. Care este rolul biologic al complexului Golgji în celulele vitale ale celulei?

Complexul Golgie este o rețea complexă de cavități, tuburi și bule în jurul kernelului. Se compune din trei componente principale: grupe cu membrană membrană, sisteme de tuburi care se îndepărtează de cavități și bule la capetele tuburilor. Complexul GOLGI efectuează următoarele funcții: substanțele sunt acumulate în cavitățile care sunt sintetizate și transportate de EPS; Aici sunt supuse schimbărilor chimice. Substanțele modificate sunt ambalate în bule de membrană, care sunt evacuate de celulă sub formă de secrete. În plus, bulele sunt utilizate de celulă ca lizozomi (figura 8).
Complexul Golgi a fost deschis în 1898 în neuroni.

21. Care sunt incluziunile celulare și care este valoarea lor în procesele de viață a celulelor? Care este rolul biologic al lizozomului în celulele vitale ale celulei?

Incluziile celulare sunt structuri celulare nepermanente. Acestea includ picături și boabe de proteine, carbohidrați, grăsimi, precum și incluziuni cristaline (cristale organice care pot forma proteine, viruși, săruri de acid oxalic în celule etc. și cristale anorganice formate de sărurile de calciu). Spre deosebire de organismele, aceste incluziuni nu au membrane sau elemente ale citoscheletului și sintetizate periodic și cheltuite.
Picăturile de grăsime sunt utilizate ca substanță spană datorită intensității ridicate a energiei. Boabe de carbohidrați (polizaharide; sub formă de amidon în plante și sub formă de glicogen la animale și ciuperci) - ca sursă de energie pentru formarea ATP; Granul de proteine \u200b\u200b- ca sursă de material de construcție, sărurile de calciu - pentru a asigura procesul de excitație, metabolism etc.
Lizozomi (greacă. lizo.- dizolva soma - corp) - acestea sunt bule mici cu un diametru de aproximativ 1 μm, o membrană limitată și conținând un complex de enzime, care asigură divizarea grăsimilor, carbohidraților și proteinelor. Ele sunt implicate în digerarea particulelor în celulă ca urmare a endocitozei (a se vedea răspunsul la întrebarea 14) și în îndepărtarea corpurilor de moarte (de exemplu, cozile la tadpoles), celule și organoide. În lizozomii de repaus, unele organisme se dizolvă, fără a ucide celula. Formarea lizozomilor în complexul Golgji (a se vedea răspunsul la întrebarea 20).

22. Ce compuși anorganici sunt incluși în celulă? Care este valoarea componentelor celulelor anorganice în asigurarea proceselor sale de viață? Care este rolul biologic al apei în celulă?

Compușii celule anorganice includ apă și diferite săruri.
Rolul sărurilor din organism este de a asigura diferența de potențial transmembrana (datorită diferenței de concentrații de ioni de potasiu și sodiu în interiorul și în afara celulei), proprietăți tampon (datorită prezenței unor anioni fosforici și a acidului de cărbune în citoplasmă) , în crearea de celule de presiune osmotică etc. Substanțele anorganice ale celulei includ oligoelemente (cota lor este mai mică de 0,1%). Acestea includ: zinc, mangan și cobalt, care fac parte din centrele enzimatice active; fier în compoziția hemoglobinei; magneziu în clorofilă; iod ca parte a hormonilor glandei tiroide etc.
În medie, celula conține 80% din apă; În celulele embrionului de apă 95%, în celulele organismelor vechi - 60%, adică Cantitatea de apă depinde de intensitatea metabolismului. Cantitatea de apă depinde, de asemenea, de tipul de țesătură: în neuroni este de 85%, în os - 20%. Cu o pierdere de 20% din apă, apare moartea. Apa determină turgorul (elasticitatea) țesuturilor, creează un mediu pentru reacții chimiceParticipă la reacții de hidroliză, în faza ușoară a fotosintezei, în termoreglare, este un solvent bun. La tipul de interacțiune cu apa, substanțele sunt împărțite în hidrofil sau polar, - bine solubil în apă și hidrofob, sau non-polar, sunt slab solubile în apă.

23. Descrieți structura și funcțiile carbohidraților incluși în celulă.

Carbohidrații sunt compuși organici, care includ hidrogen, carbon și oxigen. Ele sunt formate din apă și dioxid de carbon În procesul de fotosinteză în cloroplastele de plante verzi (în bacterii - în procesul de fotosinteză bacteriană sau chemosinteză).
Sunt distinse monosoacharidele (glucoză, fructoză, galactoză, riboză, deoxiriboză), dizaharide (zaharoză, maltoză), polizaharide (amidon, fibră, glicogen, chitină).
Carbohidrații îndeplinesc următoarele funcții: acestea sunt o sursă de energie (cu o decădere de 1 g de glucoză, se eliberează 17,6 kJ de energie), să efectueze o funcție de construcție (coajă de celuloză în celulele vegetale, chitină în scheletul insectelor și în Zidul celular al ciupercilor) face parte din ADN, ARN și ATP sub formă de deoxiriboză și riboză. În mod tipic, celulele animale conțin aproximativ 1% din carbohidrați (în celulele hepatice - până la 5%) și în celulele vegetale de până la 90%.

24. Care sunt structura și funcțiile acizilor grași și lipiciologi incluși în celulă.

Smochin. 9. Modele spațiale ale acizilor grași

Smochin. 10. Structura policiclică a unor steroizi

Grăsimile și lipidele aparțin grupului de compuși organici non-polari, adică sunt substanțe hidrofobe. Gras. - acestea sunt trigliceride ale acizilor grași mai mari (figura 9), lipids. - Aceasta este o clasă mare de substanțe organice cu proprietăți hidrofobe (de exemplu, colesterolul). Lipidele includ fosfolipidele (în molecula, unul sau două reziduuri de acizi grași sunt substituiți cu grupări care conțin fosfor și uneori azot) și steroizi (baza structurii lor este de patru inele de carbon, figura 10).
Acești compuși efectuează o funcție de energie (cu o decădere de 1 g de grăsime, se distinge 38,9 kJ de energie), structurale (fosfolipidele sunt baza membranelor biologice), protectoare (protecție împotriva impactului, reglarea căldurii, impermeabilizării).

25. Care sunt caracteristicile structurii și funcțiilor proteinelor incluse în celulă?

Proteinele sunt heteropolimeri constând din 20 de monomeri diferiți - alfa-aminoacizi naturali. Proteinele sunt polimeri neregulați.
Structura generală a aminoacizilor poate fi reprezentată după cum urmează: R- (H) C (NH2) -CON. Aminoacizii din proteină sunt asociate cu peptide -N (H) -C (\u003d 0). Aminoacizii sunt împărțiți în înlocuire (sintetizați în corpul însuși) și indispensabili, pe care organismul animal îl primește cu alimente. Printre proteine \u200b\u200bexistă proteine \u200b\u200bconstând din aminoacizi și proteizi care conțin, de asemenea, o parte neexploatată (de exemplu, hemoglobină, care constă din Globin și Proteină Gem - Porfirină).
Structura moleculei de proteine \u200b\u200bdistinge mai multe niveluri ale organizației structurale (figura 11). Structura primară este o secvență de resturi de aminoacizi conectate prin legături peptidice. Structura secundară este, de obicei, o structură spirală (spirală alfa), care este deținută de o multitudine de legături de hidrogen care apar între a fi aproape de grupul Q \u003d O și -NH. Un alt tip de structură secundară este un strat beta sau un strat pliat; Acestea sunt două lanțuri de polipeptidice paralele asociate cu legăturile de hidrogen perpendiculare pe lanțuri. Structura terțiară a moleculei de proteine \u200b\u200beste o configurație spațială, care seamănă de obicei cu un glob compact; Este susținută de legăturile ionice, de hidrogen și disulfură (S-S), precum și interacțiunile hidrofobe. Structura cuaternară este formată în interacțiunea mai multor subunități - Globul (de exemplu, molecula hemoglobină constă din patru astfel de subunități). Pierderea unei molecule de proteine \u200b\u200ba structurii sale se numește denaturare; Poate fi cauzată de temperatura, deshidratarea, iradierea etc. Dacă la denaturare, structura primară nu este ruptă, atunci când restabiliți condiții normale Structura proteinei este complet recreată.
Funcțiile proteinelor din celulă sunt foarte diverse. Ei joacă rolul de catalizatori, adică Accelerați reacțiile chimice în organism (enzimele accelerează reacțiile la zeci și sute de mii de ori). Proteinele efectuează, de asemenea, o funcție de construcție (o parte din membranele și organoidele celulei, precum și la compoziția structurilor extracelulare, de exemplu, colagenul în țesutul conjunctiv). Mișcarea organismelor este asigurată de proteine \u200b\u200bspeciale (actine și miozină). Proteinele efectuează, de asemenea, o funcție de transport (de exemplu, transportul hemoglobinei O 2). Proteinele furnizează funcțiile sistemului imunitar al organismului (anticorpi și antigeni), coagularea sângelui (fibrinogenul din sânge), adică Efectuați funcții de protecție. De asemenea, acestea servesc drept una dintre sursele de energie (în timpul decăzită 1 g de proteine, se disting 17,6 kJ de energie). De asemenea, funcții de reglementare cunoscute de proteine, deoarece Mulți hormoni sunt proteine \u200b\u200b(de exemplu, hormoni pituiți, pancreas etc.). În plus, există și proteine \u200b\u200bde rezervă în organism, de exemplu, o sursă de energie pentru dezvoltarea fătului.

26. Descrieți structura și importanța biologică a ATP. De ce este ATP să apeleze sursa principală de energie într-o cușcă?

ATP este trifosfat de adenozină, o nucleotidă aparținând grupului de acizi nucleici. Concentrația de ATP în celulă este mică (0,04%; în mușchii scheleticii 0,5%). Molecula ATP constă din adenină, riboză și trei resturi de acid fosforic (figura 12). Când hidroliza reziduurilor de acid fosforic, se evidențiază energia:

ATP + H20 \u003d ADF + H 3 PO 4 + 40 KJ / MOL.

Relația dintre reziduurile acidului fosforic este o macroeergică, când este scindată, este alocată de aproximativ 4 ori mai multă energie decât atunci când împărțirea altor conexiuni. Energia hidrolizei ATP este utilizată de o celulă în procesele de biosinteză și diviziune celulară, atunci când conduceți, în producția de căldură, atunci când efectuați impulsuri nervoase etc. După hidroliză, formarea ADP utilizează de obicei fosforilați de proteine-citocromi cu formarea ATP. ATP se formează în mitocondriile atunci când respiră, în cloroplaste - cu fotosinteză, precum și în alte procese intracelulare. ATP se numește o sursă universală de energie, deoarece puterea celulară se bazează în principal pe procesele în care ATP este fie sintetizat sau cheltuit.

27. Extindeți relația dintre structura și funcțiile ADN și ARN și indicați trăsăturile similitudinii și diferențelor lor.

ADN-ul (acidul deoxiribonucleic) este o moleculă constând din două lanțuri polinucleotidice răsucite spirale (fig.14). ADN formează spirala dreaptă, cu un diametru de aproximativ 2 nm, lungime (în formă desfășurată) până la 0,1 mm și greutatea moleculară de până la 6 ° 10-12 kDa. Structura ADN-ului a fost determinată mai întâi de D.Uton și F. Krikom în 1953, monomerul ADN este o deoxiribonucleotidă, constând dintr-o bază de azot - adenină (A), citozină (c), timină (t) sau guanin (G) penzes (deoxiriboză) și fosfat. Nucleotidele sunt conectate la lanț datorită reziduurilor acidului fosforic situate între penoze: pot exista până la 30.000 de nucleotide în polinucleotidă. Secvența nucleotidelor unui circuit complementar (adică este suplimentară) secvență într-un alt lanț datorită legăturilor de hidrogen între bazele de azot complementar (două legături de hidrogen între A și T și Trei - între G și C). În interfaxul înainte de a împărți celula, ADN-ul este reprodus (redus): ADN-ul se rotește de la un capăt și este sintetizat un nou lanț complementar pe fiecare lanț; Acesta este un proces enzimatic care vine cu utilizarea energiei ATP. ADN-ul este în principal în kernel (a se vedea răspunsul la întrebarea nr. 11); Formele extraordinare ADN includ ADN mitocondrial și plastic (a se vedea răspunsul la întrebarea nr. 17).

Smochin. 13. Schema structurală ARN: A - Sakharo Fosfat Cozo; b - lanț unic

A - Sakharo fosfat Cozo; b - perechi complementare de baze de azot; B - Spirala dublă

ARN (acid ribonucleic) este o moleculă constând dintr-un lanț de nucleotide (figura 13). Ribonucleotida constă dintr-una din cele patru baze azotate, dar în loc de timină (T) în ARN, UraCil include (Y) și în loc de deoxiriboză - riboză. Există diferite tipuri de ARN în celulă: TRNA (transport - transportă aminoacizi la ribozomi), ARN informații (IRNA, transferă informații despre secvența de aminoacizi cu ADN la proteine), ARN ribozomal (o parte a ribozomului; vezi Răspundeți la întrebarea N19), ARN mitocondrial și altele.

28. Caracteristicile structurii acizilor nucleici.

ADN și ARN sunt polinucleotide constând din deoxiribonucleotide și ribonucleotide (a se vedea răspunsul la întrebarea 27). Molecula nucleotidică constă dintr-o pentală, o bază de azot și un reziduu de acid fosforic. ADN conține deoxiriboză, ARN - riboză; ADN conține baze azotate A și G (se referă la clasa de purină) și C și T (clasa pirimidină) și ARN în loc de T (a se vedea răspunsul 27).
ADN și ARN sunt acizi, deoarece Acestea conțin reziduul acidului fosforic (-N2P04). Zahăr, o bază de azot și reziduul acidului fosforic sunt combinate într-o moleculă nucleotidică.
Două nucleotide formează o dinucleotidă, care se leagă de condensare, ca urmare a căreia podul fosfodiestic are loc între grupul de fosfat al unuia și zahărul unei alte nucleotide. În sinteza polinucleotidei, acest proces este repetat repetat repetat. Sacră Sacră Sacare Miezul se bazează pe formarea podurilor de fosfodiector între cei 3 și 5 atomi de carbon de reziduuri de zaharuri. Podurile de fosfodiector sunt formate din legături covalente durabile, care raportează rezistența și stabilitatea întregului lanț de polinucleotide.
Acizii nucleici posedă structura primară (secvența nucleotidică) și o structură tridimensională. ADN-ul este alcătuit din două lanțuri de polinucleotidă spirală spirală. Lanțuri direcționate B. părți opuse: Cel de-al treilea capăt al unui lanț este situat în fața celui de-al 5-lea capăt al altui. Împotriva reciprocă, bazele azotate de două lanțuri sunt legate de legături de hidrogen (două conexiuni între A și T și trei - între G și C). Bazele care leagă reciproc legăturile de hidrogen sunt numite complementare (a se vedea și răspunsul la întrebarea 27).

29. Descrieți procesul de biosinteză a proteinei. Care este valoarea biologică a acestui proces? Ce rol joacă ADN-ul în procesul de biosinteză a proteinei?

Proteinele sintetizează toate celulele, cu excepția celor fără nucleare. Structura proteinei este determinată de ADN nuclear. Informațiile despre secvența de aminoacizi dintr-o lanț de polipeptidă sunt situate în secțiunea ADN, numită gena. ADN a pus informații despre structura primară de proteine. Codul ADN este unul pentru toate organismele. Fiecare aminoacid corespunde cu trei nucleotide care formează un triplet sau codon. O astfel de codificare este redundantă: 64 de combinații triplete sunt posibile, în timp ce aminoacizii sunt de numai 20. Există, de asemenea, triplete de control, de exemplu, indicând începutul și capătul genei.
Sinteza proteinei începe cu transcrierea, adică Sinteza IRNN în matricea ADN-ului. Procesul merge cu ajutorul unei enzime de polimerază pe principiul complementarității și începe cu o anumită secțiune a ADN-ului. IRNA sintetizată intră în citoplasma pe ribozomi, unde este sinteza proteinei.
TRNA are o structură similară cu o frunză de trifoi și asigură transferul de aminoacizi la ribozomi. Fiecare aminoacid este atașat la secțiunea Acceptor a TRNA corespunzătoare situată pe "tăietorul de foaie". Capătul opus al TRNA se numește anti-Kodon și are informații despre tripletul corespunzător acestui aminoacid. Există mai mult de 20 de tipuri de TRNA.
Transferarea informațiilor de la IRNA la proteină în timpul sintezei sale se numește difuzate. Ribozomii colectați în polisomi se mișcă prin IRNA; Mișcarea are loc în mod consecvent de tripleți. La punctul de contact al ribozomului, o proteină de colectare a enzimei de la aminoacizi livrată în ribozomii de lucrări TRNA. În același timp, există o comparație a codonului Irnk cu TRNA anti-cymodonă; Dacă acestea sunt complementare, enzima (sintetaza) "coase" aminoacizi, iar ribozomul se îndreaptă spre un codon.
Sinteza unei molecule de proteine \u200b\u200bmerge de obicei 1-2 minute (o singură etapă durează 0,2 s).
Biosinteza proteinei este un lanț de reacții care utilizează energia ATP. În toate reacțiile de sinteză a proteinelor, participă enzimele.
Proteina biosinteza este o sinteză matrice. Matricea este ADN în sinteza ARN și ADN sau ARN în sinteza proteinelor.

30. Extinderea rolului enzimelor în reglementarea proceselor vitale, în biosinteza proteinei.

dar - enzimă simplă; b - enzima cu două componente; în - enzima alosterică (a - centru activ, S-substrat, R - regulator sau centru alteric); 1 - complot catalitic; 2 - loturi de contact; 3 - Cofactor.

Enzime (Lat. Razvaska) sunt catalizatorii biologici ai naturii proteinei. Acestea pot consta doar din proteine \u200b\u200bsau includ o conexiune non-fibră - vitamine sau ioni metalici. Enzimele sunt implicate atât în \u200b\u200bprocesele de asimilare, cât și în disimulare. Acționează într-o secvență strict definită. Enzimele sunt specifice pentru fiecare substanță și accelerează doar anumite reacții. Dar există enzime care catalizează mai multe reacții.
Centrul activ al enzimei este o mică parte a enzimei pe care se află această reacție (figura 15).
Rolul fiziologic al enzimelor este că, în absența lor sau în activitatea insuficientă, procesele metabolice sunt încetinesc brusc; În prezența enzimelor de reacție pot fi accelerate la 1011 ori. Procesul de biosinteză a proteinei este, de asemenea, un proces enzimatic (a se vedea răspunsul la întrebarea 29).

31. Oferiți caracteristica comparativă a organismelor autotrofice și heterotrofice.

32. Care este valoarea proceselor metabolice în funcționarea celulei, a corpului, a biosferei?

Schimbul de substanțe și energie este cea mai importantă funcție a organismului viu (a se vedea și răspunsul la întrebarea 7). În procesul de schimb de corp, primește substanțe necesare pentru a construi și actualiza elementele structurale ale celulelor și țesuturilor și energia pentru a oferi toate procesele de viață.
Combinația dintre toate reacțiile de biosinteză, însoțită, de regulă, absorbția energiei se numește asimilare (schimb de plastic) și toate reacțiile de degradare, însoțite, de regulă, eliberarea de energie este disimilizată (schimb de energie). Combinația tuturor reacțiilor de asimilare și de disimulare se numește metabolism.
Metabolismul se desfășoară pe niveluri celulare, de țesături, organe și organisme. Încălcarea metabolismului afectează toate procesele activității vitale ale organismului și pot duce la moartea sa.
Biosfera este o coajă geologică de teren locuită de organisme vii. Biosfera - sistem deschis; Ca și organismele vii ale biosferei primesc energie din exterior. În biosferă, metabolismul este realizat în mod constant. Procesele biogeochimice sunt inhibate în biosferă, în care sunt implicați producătorii de organisme și organismele - rarduznuts. Procesul non-stop al redistribuirii ciclice naturale a substanței și energiei în biosferă se numește un cerc mare de schimb biotic. Încălcarea acestui proces duc la o încălcare a homeostazii biosferei și, în cele din urmă, poate duce la moartea sa.

33. În ce unități structurale ale proceselor celulare apar procesele de oxidare a oxigenului? Care sunt chimia lor și efectul energetic?

Stadiul oxidării oxigenului schimbului de energie are loc în mitocondriile, pe membranele interne ale căror enzime respiră (a se vedea și răspunsul la întrebarea 17). În această etapă, 18 molecule de ATP sunt obținute de la o moleculă și în cantitatea de moleculă de glucoză în timpul glicolizării (o etapă fără oxigen, care se datorează enzimelor din partea solubilă a citoplasmei celulei) și Oxidarea aerobă este formată 38 molecule ATP.
Eficiența de fosforilare oxidativă este de 55%.

34. Extindeți esența și valoarea biologică a procesului de ședere foto.

Photosinteza este procesul de sinteză a substanțelor organice de laorganic din cauza energiei ușoare.
Photosinteza în celulele vegetale merge în cloroplaste (a se vedea și răspunsul la întrebarea 17).
Formula totală:

6CO 2 + 6N2O \u003d C6H12O6 + 6O2.

Faza ușoară a fotosintezei este numai în lumină: cuantumul de lumină bate electronul de la molecula de clorofil situată în membrana interioară a tijoidului; Un electron embosat se întoarce înapoi sau intră în lanțul de oxidare reciprocă. Circuitul enzimatic transmite un electron la partea exterioară a membranei tihilcoide la purtătorul de electroni. Membrana taxează negativ din exterior.
O moleculă clorofilă încărcată pozitiv, situată în centrul membranei, oxidează enzimele care conțin ionii de mangan care se află pe interiorul membranei. Aceste enzime sunt implicate în reacțiile fotografiei de apă Olis, ca rezultat al căruia sunt formate ionii H +; Protonii sunt aruncați în suprafața interioară a membranei tipăridice și apare o sarcină pozitivă pe această suprafață. Când diferența potențială asupra membranei tipăridice ajunge la 200 mV, protonii încep de pe canalul ATP sintetataz, în timp ce ATP este sintetizat.
În timpul fazei întunecate a fotosintezei de la CO 2 și hidrogen atomic asociat cu purtători, glucoza este sintetizată din cauza energiei ATP.
CO 2 este asociat cu ajutorul enzimei ribulosezodifosforboxilazei cu o ribuloză-1,5-difosfat, care se transformă într-un zahăr cu trei carbon.
Sinteza glucozei merge în matricea Tilacoids pe sistemele enzimatice. RĂSPUNSUL TOTAL TOTAL:

6S00 + 24h \u003d C6H12O6 + 6N2 O.

35. Oferiți caracteristicile comparative ale proceselor respiratorii și fotosintezei.

Respirația în plante este un proces la care este nevoie, în principal, oxidarea carbohidraților cu eliberarea energiei necesare pentru activitatea vitală. Acest proces merge la Mitocondri (a se vedea răspunsurile la întrebările 17 și 33). Când respirația, organismele aerobice sunt absorbite de aproximativ 2 și sunt alocate de la 2. Reacția totală a procesului de respirație aerobă:

C6H12O6 + 6O2 \u003d 6CO 2 + 6H2 0 + energie.

Energia eliberată atunci când molecula de glucoză se bazează pe sinteza ATP (a se vedea și răspunsul la întrebarea 33).
La fotosinteza, procesul de formare a substanțelor organice utilizând energia luminii este în curs de desfășurare (a se vedea răspunsul la întrebarea 34). În același timp, O2 este eliberat în atmosferă, iar CO 2 este absorbit; Energia este inhibată în legăturile chimice de substanțe organice, în special carbohidrații.
Photosinteza și respirația în plante sunt două laturi ale metabolismului (asimilare și disimulare).

36. Care este diferența dintre fotosinteza de la chemosinteză și care este sensul acestor procese pentru evoluție?

Esența procesului de fotosinteză este sinteza substanțelor organice de la CO 2 și H20 folosind energia ușoară și esența procesului de chemosinteză - în sinteza substanțelor organice din energia anorganică datorită energiei chimice reacțiile care apar în oxidarea substanțelor anorganice. Cu fotosinteza, 2 2 este alocată atmosferei; Primele organisme fotosintetice au fost cianobacterii (algele albastre), datorită activităților din care atmosfera Pământului a început să se satura aproximativ 2, ceea ce a creat condițiile pentru existența tuturor organismelor aerobice. Cu chemosinteza, 2 în atmosferă nu iese în evidență, pentru că Chemotrofa (nitrinoare de bacterii, semrob, butoaie, etc.) nu apă, un H2S sau hidrogen molecular sunt utilizate ca sursă de hidrogen. Dacă numai bacterii chimotrofas au existat pe Pământ, organismele aerobice nu au putut trăi (a se vedea și răspunsurile la întrebările 31 și 34).

37. Care sunt esența procesului de mitoză și semnificația sa biologică? Dați o scurtă descriere a proceselor care apar în diferite faze ale mitozei.

Mitoză (greacă. mios- fir) - principala metodă de diviziune celulară. În celulele animale, acesta durează 30-60 de minute, în legume - 2-3 ore.
Mitz este alcătuită din patru faze: Madased, Metafaze, Anafaze și Elefant (figura 16). Profaza - prima fază a diviziunii, în timpul căreia cromozomii tricoși sunt spiralați și devin vizibili. Nucleele și coaja nucleară se formează filamentul de separare. Metafază - faza de cromozomi de cluster la ecuatorul celular; Filamentele separării divizării merg de la poli și se alătură contoarelor centrale ale cromozomilor. Pentru fiecare cromozom, sunt potrivite două fire provenite de la doi poli. Anspaza - faza discrepanței cromozomilor, în timpul căreia centromerele sunt împărțite, iar cromozomii cromozomi unici sunt curățați cu fire de arbori la stâlpii celulei celulei. Aceasta este cea mai scurtă fază a mitozei. Bulfaza - faza de capăt a diviziunii atunci când se aplică cromozomii, se formează un nucleol, este restabilită o carcasă nucleară, o partiție (în celulele vegetale) este așezată pe ecuator (în celulele vegetale) sau o tracțiune (în celulele animale) apare. Firele axului dispar.
Înainte de începerea mitozei, în timpul interfazei, există o pregătire a celulelor pentru diviziune (a se vedea răspunsul la întrebarea 11).
Ca rezultat al mitozei dintr-o celulă diploidă, având cromozomi în două linii și ADN dublu (2N4C; în această formulă N, numărul de cromozomi, C - numărul de cromatidă), formează două filiale cu cromozomi cromatici unici și un singur număr de ADN (2n2c). Astfel încât celulele somatice (celulele corpului) sunt împărțite.
Valoarea mitozei este de a transmite cu precizie informațiile ereditare celulelor copilului, o creștere a numărului de celule din organism, precum și în asigurarea procesului de reproducere inutilă a organismelor și regenerării.

38. Care sunt diferențele funcționale și citologice dintre celulele somatice și sexuale?

Celulele somatice formează organe și țesuturi ale organismului animalelor și plantelor; Celulele somatice sunt formate ca urmare a mitozei și au un set diploid de cromozomi (2N); Fiecare celulă somatică conține două gene într-o pereche de cromozomi omologi care determină caracteristici alternative (gene alelice).
Celulele sexuale (gamete) sunt formate ca urmare a meiozei (diviziunea de reducere, a se vedea și răspunsurile la întrebările 41 și 42) și au un set haploid de cromozomi (n). Fiecare Gumet conține o genă din fiecare pereche de cromozomi omologi. Când se îmbină jocurile, se formează Zygota.

39. Dovediți că avantajul evolutiv al separării etajelor.

Separarea pardoselilor stă la baza reproducerii sexuale. Cu reproducerea sexuală, descendenții este obținut ca urmare a fuziunii materialului genetic al nucleelor \u200b\u200bhaploid. Aceste nuclee sunt conținute în porți haploid, cu fuziunea căreia se formează diploid zygota. Din Zygota în timpul procesului de dezvoltare se obține un organism matur.
Reproducere sexuală Are un avantaj evolutiv foarte mare în comparație cu bătălia. Acest lucru se datorează faptului că genotipul descendenților apare printr-o combinație de gene aparținând ambelor părinți. Ca rezultat, capacitatea de a adapta organismul la condițiile de mediu crește.

40. Care sunt fundațiile citologice ale definiției podelei?

În majoritatea covârșitoare a animalelor sedpabile, podeaua care se dezvoltă din ou este determinată de gene. Aceasta se numește definiția podelei genotipice. În organismul diploid există două seturi omologice de autosomi și în majoritatea cazurilor o pereche de cromozomi genitali. Într-un set autosomal de ambele sexe, tatăl și cromozomii materni sunt morfologici și sunt egali din punct de vedere funcțional, în timp ce între cromozomii sexuali, de regulă, există morfologice și în toate cazurile diferențe funcționale. Acest cromozom, care este reprezentat de unul dintre etaje în numărul dublu, se numește cromozomul X. Se opune lui Y-cromozomul Y, care este disponibil într-o singură instanță.
Podeaua care conține două cromozomi X în celulele sale se numește homogamie și conținând și cromozomul X- și Y - Heterogamy.
Toți mamiferele, mulți pești, unii amfibieni și insecte sunt o podea de omogători feminini și heterogamous - bărbat. Cu toate acestea, la păsări, reptile, amfibieni cu coadă și unele insecte (fluturi) geenerogamant de sex feminin, iar bărbații sunt omogameni. În unele insecte, genotipul X0 are loc datorită dispariției cromozomului Y. În același timp, două clase de jocuri sunt formate la etajul heteroganului: cu X-cromozom și fără ea.

41. Descrieți principalele faze ale diviziei meiotice și expuneți semnificația biologică.

Meioză (Greacă. meioză- reducerea) - o metodă de împărțire a celulelor diploid pentru a forma dintr-o celulă diploidă maternă a patru filiale celulele haploid.. Meios constă din două diviziuni de bază consecutive și interfazare scurtă între ele (fig.17).

Fig.18. Reprezentarea schematică a etapelor consecutive de meyoză. A. Leptonema, precedentă Kolromos Konage. B. Începutul conjuncției în stadiul zigorului. V. Pakhoryema. Diplonem. D. Metafaza I. E. ANPHASE I. J. Belofaza I. 3. Interfacia între cele două diviziuni ale lui Maiz. I. Profaz II. K. Metafaza II. L. Belofaza II. Pentru simplitate, este descrisă doar o singură pereche de omologi.

Prima divizie este alcătuită din proofaze i, metafază I, anaphase I și Belfazi I. În formarea de cromozomi, fiecare dintre ele constă din două cromatide, se potrivesc reciproc (acest proces se numește conjugarea cromozomilor omologi), crossesse ( crosslinker) (hiazma), apoi de schimb zonele. În Crossingrad, genele sunt reconectate. După ce cromozomii de trecere sunt deconectați.
În metafază I, cromozomii de pereche sunt situate pe ecuatorul celular; Fiecare dintre cromozomi sunt atașați filamentele de separare a diviziunii. În Anafaza I, celulele celulelor sunt divergente de cromozomi tricoși; În același timp, numărul de cromozomi din fiecare stâlp devine de două ori mai mare decât în \u200b\u200bcelula maternă. Apoi, bulpaza I are loc - două celule sunt formate cu un număr haploid de cromozomi de două dimensiuni; Prin urmare, prima diviziune a meiozei se numește reducere. După ce Belfaz urmăresc interfacul scurt (în unele cazuri, nu există obiecte și interfacis). În Interfass, între două diviziuni ale cromozomilor de dublare ale Maizo, nu se întâmplă, pentru că Fiecare cromozom este deja format din două cromatiduri.
A doua diviziune a meiozei diferă de mitoză numai de faptul că este nevoie de celule cu un set haploid de cromozomi; În cea de-a doua divizie, uneori lipsește ProtoZ II. În metafază II, cromozomii cu două linii sunt situate pe ecuator; Procesul merge imediat în două filiale. În Anafaza II, cromozomii unici sunt plecați la poli. În Kelofaza II, în patru filiale, se formează kernel-uri și partiții (în celulele vegetale) sau tracțiune (în celulele animale). Ca urmare a celei de-a doua diviziuni de Meios, sunt formate patru celule cu un set haploid de cromozomi (1N1c); A doua diviziune se numește ecuația (egalizarea) (fig.18). Acestea sunt gamete la animale și om sau dispute în plante.
Semnificația meiozelor este că se creează un set haploid de cromozomi și condiții pentru variabilitatea ereditară datorată reticulatoarelor și discrepanțele probabiliste ale cromozomilor.

Va urma

Structurile speciale - Mitocondria joacă un rol important în activitatea vitală a fiecărei celule. Structura mitocondriilor permite organizării în modul semi-autonome.

caracteristici generale

Mitocondria au fost descoperite în 1850. Cu toate acestea, Mitocondria a reușit să înțeleagă structura și numirea funcțională în 1948.

Datorită dimensiunilor sale destul de mari, organele sunt bine distincte în microscopul luminos. Lungimea maximă este de 10 pM, diametrul nu depășește 1 μm.

Mitochondria este prezentă în toate celulele eucariote. Acestea sunt organoide cu două pavate, de obicei, beobovoid. De asemenea, există mitocondriile formei spirale sferice, filamentoase.

Valoarea mitocondrii poate varia semnificativ. De exemplu, în celulele hepatice există aproximativ o mie și în ovocite - 300 mii. Celulele vegetale conțin mai puțin mitocondriile decât animalele.

Top 4 articolecine a citit cu asta

Smochin. 1. Găsirea mitocondrii în celulă.

Mitochondria plastic. Ei schimbă forma și se deplasează în centrele active ale celulei. În mod tipic, mitocondria este mai mult în acele celule și părți ale citoplasmei, unde nevoia este nevoia de ATP.

Structura

Fiecare mitocondrie este separată de citoplasmă cu două membrane. Membrană în aer liber netedă. Structura membranei interioare este mai complexă. Formează numeroase pliuri - crime care măresc suprafața funcțională. Între cele două membrane există un spațiu de 10-20 nm umplut cu enzime. În interiorul orgalella este substanța asemănătoare matricei.

Smochin. 2. Structura internă a mitocondrii.

În tabelul "Structura și funcțiile mitocondrii" descrie în detaliu componentele organellelor.

*Structura*	*Descriere*	*Funcții*
Membrană externă	Constă din lipide. Conține o cantitate mare de proteină perina, care formează tubuli hidrofili. Întreaga membrană exterioară este pătrunsă de ei, prin care moleculele de substanțe se încadrează în mitocondriile. Conține, de asemenea, enzime implicate în sinteza lipidelor	Protejează Organella, promovează transportul de substanțe
	Există perpendicular pe axele mitocondriei. Pot avea tip de plăci sau tuburi. Numărul de cristale variază în funcție de tipul de celule. În celulele inimii lor sunt de trei ori mai mult decât în \u200b\u200bcelulele hepatice. Conține fosfolipide și proteine \u200b\u200bde trei tipuri: Catalizarea - participarea la procesele oxidative; Enzimatic - participați la formarea ATP; Transport - Transferați molecule de pe matrice în afara și înapoi	Realizează a doua etapă de respirație folosind lanțul respirator. Oxidarea hidrogenului, educației 36 ATP și moleculele de apă
	Se compune dintr-un amestec de enzime, acizi grași, proteine, ARN, ribozomi mitocondriali. Aici este propria dvs. Mitocondriile dvs. ADN	Efectuează prima etapă a respirației - ciclul Crex, ca rezultat al căruia se formează 2 molecule ATP

Funcția principală a mitocondrii este generația de energie celulară sub formă de molecule ATP datorită reacției fosforilării oxidative - respirație celulară.

În plus față de mitocondriile în celulele plantelor, sunt prezente organele semi-autonome suplimentare - sunt plastice.
În funcție de scopul funcțional, se disting trei tipuri de plastic:

cromoplastes. - acumulați și stocați pigmenți (caroți) de nuanțe diferite care dau culoarea flori de plante;
leucoplasts. - nutrienți îmbibați, cum ar fi amidonul, sub formă de boabe și granule;
cloroplastes. - cele mai importante organele care conțin pigment verde (clorofila), care oferă plante de colorat și interpretarea fotosintezei.

Smochin. 3. Terenuri.

Ce știm?

Am considerat trăsăturile structurii mitocondriilor - organele de două rase, realizând respirația celulară. Membrana exterioară constă din proteine \u200b\u200bși lipide și produce substanțe de transport. Formele de membrană interioară se îndoaie - crismorii pe care se produce oxidarea hidrogenului. Crisys înconjoară substanța asemănătoare matricei în care parte din reacțiile de respirație celulară. Matricea conține ADN mitocondrial și ARN.

Testați pe subiect

Evaluarea raportului

Rata medie: 4.4. Evaluările totale obținute: 105.

Numărul de curs 6.

Numărul de ore: 2

Mitocondriile și păsările

2. Plasă, structură, soiuri, funcții

Mitocondriile și plastiștii - organismele celulare eucariote cu două granulare. Mitochondria se găsește în toate celulele animalelor și plantelor. Materialele plastice sunt caracteristice celulelor vegetale care efectuează procese fotosintetice. Aceste organoide au o structură similară a structurii și a unora proprietăți generale. Cu toate acestea, în conformitate cu principalele procese metabolice, ele diferă semnificativ una de cealaltă.

1. Mitocondriile, clădirea, valoarea funcțională

caracteristici generale Mitocondriile. Mitochondria (greacă "," mitos "- fir," chondru "- cereale, granule) - organoide cu două membrane rotunjite, ovale sau rotunde, cu un diametru de aproximativ 0,2-1 microni și până la 7-10 pm lungime. Aceste organoideeste posibil să se detecteze cu microscopie ușoară, deoarece au o magnitudine suficientă și densitate ridicată. Caracteristici structura interioară Ele pot fi studiate numai cu un microscop electronic.Mitocondria a fost deschisă în 1894 de R. Altman, care le-a dat numele "debitori".Termenul "mitocondrie" a fost introdus de K. Benda în 1897. Mitochondria este disponibilăpractic Toate celulele eucariote. Organismele anaerobe (ambiile intestinale etc.) lipsesc mitocondriile. Numărmitochondria în cușcă variază de la 1 la 100 mii.și depinde de tipul, activitatea funcțională și de vârsta celulei. Astfel încât în \u200b\u200bcelulele de legume mitocondriile mai puțin decât la animale; A B. Celulele tinere sunt mai mult decât la mai în vârstă.Ciclul de viață al mitocondrii este de câteva zile. Celula mitocondrioasă se acumulează de obicei în apropierea zonelor citoplasmatice, unde apare nevoia de ATP. De exemplu, în inima mușchiului mitocondrii sunt situate în apropierea miofibrilurilor, și în tăcere formează un caz spiralat în jurul axei luminii.

Structura ultramicroscopică Mitochondria. Mitochondria este limitată la două membrane, fiecare având o grosime de aproximativ 7 nm. Membrana externă din interiorul separă spațiul intermograme de aproximativ 10-20 nm lățime. Membrana exterioară este netedă și formele interne se îndoaie - Crysta (Crysta - Pieptene, cultivate), creșterea suprafeței sale. Numărul de criste este diferit în mitocondia diferitelor celule. Ele pot fi de la câteva zeci de până la câteva sute. Mai ales o mulțime de cristina în mitocondriile celulelor funcționale în mod activ, cum ar fi mușchiul. În crys, există lanțuri de transfer de electroni și ADP asociate de fosforilare (fosforilare oxidativă). Spațiul intern al mitocondrii este umplut cu o substanță omogenă numită matrice. Crimerile mitocondriale sunt, de obicei, complet nealimentate de cavitatea mitocondrioasă. Prin urmare, matricea pe tot parcursul este continuă. Matricea conține moleculele ADN inel, ribozomi mitocondriali, există depozite de săruri de calciu și magneziu. Pe ADN-ul mitocondrial, sinteza moleculelor de ARN de diferite tipuri, ribozomii sunt implicați în sinteza unui număr de proteine \u200b\u200bmitocondriale. Dimensiunile DNA mici Mitocondriile nu permit codificarea sintezei tuturor proteinelor mitocondriale. Prin urmare, sinteza majorității proteinelor mitocondriile este sub controlul nuclear și se desfășoară în citoplasma celulei. Fără aceste proteine, creșterea și funcționarea mitocondrii este imposibilă. ADN-ul mitocondrial codifică proteinele structurale responsabile pentru integrarea corectă în membranele mitocondriale ale componentelor funcționale individuale.

Reproducerea mitocondrii. Mitochondria se înmulțește prin împărțirea cu un bântuit sau fragmentarea mitocondrii mari în mai mici. Mitocondriile formate în acest mod poate crește și împărtăși din nou.

Funcții mitocondriale. Funcția principală a mitocondrii este în sinteza ATP. Acest proces apare ca urmare a oxidării substraturilor organice și a Phosforilii ADP. Prima etapă a acestui proces are loc în citoplasma în condiții anaerobe. Deoarece substratul principal este glucoza, se numește procesul glicolize. În această etapă, substratul este supus unei scindare enzimatică la acidul peyrografic cu sinteză simultană a unei cantități mici de ATP. A doua etapă are loc în mitocondriile și necesită prezența oxigenului. În acest stadiu, există o oxidare suplimentară a acidului peyrografic cu eliberarea de CO 2 și transferul de electroni la acceptori. Aceste reacții se efectuează utilizând un rând de enzime ciclu de acid tricarboxilic localizate în matricea mitocondră. Electronii eliberați în timpul oxidării în procesul de oxidare sunt transferați în circuitul de respirație (circuitul de transfer electronic). În lanțul respirator, ele sunt conectate la oxigenul molecular, formând molecule de apă. Ca urmare, energia care este acoperită sub formă de ATP este eliberată în porțiuni mici. Oxidarea completă a unei molecule de glucoză pentru a forma dioxid de carbon și apă și asigură energie pentru a reîncărca 38 molecule ATP (2 molecule în citoplasmă și 36 în mitocondriile).

Analogi ai mitocondrii în bacterii. Nu există bacterii mitocondrioase. În schimb, ele au lanțuri de transfer electroni localizate în membrana celulară.

2. Plasturi, structură, soiuri, funcții. Problema de origine a plasticului

Plasts (de la. Greacă. plastidele. - Crearea, formarea) - Este organismele cu două granulare caracteristice organismelor eucariote fotosintetice.Se disting trei tipuri principale de plastic: cloroplaste, cromoplaste și leucoplasturi.O combinație de plastic într-o celulă numită plastic. Plastedele sunt interconectate printr-o singură origine în ontogeneza din precipoce de celule meretematice.Fiecare dintre aceste tipuri în anumite condiții se poate mișca una la alta. La fel ca mitocondria, plastidele conțin propriile molecule de ADN. Prin urmare, ei sunt, de asemenea, capabili să se multiplice indiferent de diviziunea celulară.

Cloroplastes.(din limba greacă. "clor."- verde",plastos."- Flare) - Acestea sunt plastidele în care se desfășoară fotosinteza.

Caracteristica generală a cloroplastelor. Cloroplastele sunt organismele verzi cu o lungime de 5-10 pm și o lățime de 2-4 microni. În algele verzi există cloroplaste gigant (cromatofori), ajungând la lungimi de 50 microni. Plante mai mari Cloroplastavea forma cu două căi sau elipsoid. Numărul de cloroplaste din celulă poate varia de la una (unele alge verzi) la o mie (Mahorka). ÎN Se află cușcă de plante mai mari în medie 15-50 de cloroplaste.În mod tipic, cloroplastele sunt distribuite uniform pe citoplasma celulei, dar uneori sunt grupate lângă kernel sau coajă de celule. Aparent, depinde de influențele externe (intensitatea iluminării).

Structura ultramicroscopică a cloroplastelor. Din citoplasmă, cloroplastele sunt separate de două membrane, dintre care fiecare are o grosime de aproximativ 7 nm. Există un spațiu intermambran între membrane cu un diametru de aproximativ 20-30 nm. Membrana exterioară este netedă, interiorul are o structură pliată. Între pliuri sunt localizate tylacoids.având o vedere asupra discurilor. Tylacide formează stive ca o coloană de monede numită granas. M.conectat diverse de alte thylacoide ( lamella, Froat.). Numărul de thylacoide într-o singură cereală variază de la mai multe bucăți la 50 sau mai mult. La rândul său, în cloroplasticul de plante superioare există aproximativ 50 de mari prix (40-60) situat într-o ordine de verificare. Acest aranjament oferă o iluminare maximă a fiecărui garbranch. În centrul granului este clorofila, înconjurată de un strat de proteine; Apoi, există un strat de lipide, din nou proteine \u200b\u200bși clorofilă. Clorofila are o structură chimică complexă și există în mai multe modificări (a, B, C, D ). Plante superioare și alge ca pigment principal conține xlaurofhyll și cu o formulă cu 55 H 72 o 5N 4 m g . Ca o suplimentare conține clorofilab. (Plante superioare, alge verzi), clorofilă cu (alge maro și diagrame), clorofilad. (Alge roșii). Formarea clorofilului apare numai în prezența luminii și a fierului, care joacă rolul catalizatorului.Matricea de cloroplast este o substanță omogenă incoloră care umple spațiul dintre Tylacoides.În matrice sunt situateenzimele "fazei întunecate" ale fotosintezei, ADN, ARN, ribozomi.În plus, în matrice există o depunere primară de amidon sub formă de boabe de amidon.

Proprietățile cloroplastelor:

· semi-autonomie (are propriul aparat alboximat, dar majoritatea informațiilor genetice sunt în kernel);

· capacitatea de a deplasa independent (treceți de la lumina directă a soarelui);

· capacitatea de reproducere independentă.

Reproducerea cloroplastelor. Cloroplastele se dezvoltă din precipitanță, care sunt capabile să se reproducă pe diviziune. Plantele superioare se întâlnesc, de asemenea, împărțirea cloroplastelor mature, dar extrem de rare. Când îmbătrâniți frunzele și tulpinile, maturarea cloroplastelor de fructe pierde culoarea verde, transformându-se în cromoplasturi.

Funcții de cloroplaste. Funcția principală a cloroplastelor este fotosinteza. În plus față de fotosinteză, cloroplastele efectuează sinteza ATF de la ADF (fosforilare), sinteza lipidelor, amidonului, proteinelor. În cloroplaste, enzimele sunt, de asemenea, sintetizate, oferind faza luminoasă a fotosintezei.

Cromoplastes.(din limba greacă. cromatos - culoare, vopsea și "plastos. "- Flare)- Sunt plasturi pictate. Culoarea lor se datorează prezenței următoarelor pigmenți: caroten (galben-galben), licopen (roșu) și xanthofilla (galben). Chromoplastele sunt deosebit de multe în celulele petalelor de flori și cochilii de fructe. Cele mai multe dintre toate cromoplastele din fructe și flori de estompare și frunze. Chromoplastele se pot dezvolta de la cloroplaste, care pierd clorofila și acumulează carotenoide. Acest lucru se întâmplă atunci când multe fructe sunt maturate: turnarea sucului coapte, ei transformă galben, roz sau roșu. Funcția principală a cromoplastelor este de a asigura colorarea florilor, a fructelor, a semințelor.

Spre deosebire de leucoplasturi și în special de cloroplaste, membrana interioară a cloroplastelor nu formează tihilcoide (sau forme unică). Chromoplastele sunt rezultatul final al dezvoltării plasticului (cromoplaste și plastiști se transformă în cromoplaste).

Leucoplasts.(din greacă. Leucos - Alb, plastos - călcat, creat). Acestea sunt plasturi incolorerotunjit, ovoid, în formă de arbore. Situat în părții subterane de plante, semințe, epidermă, miez de stem.Mai ales bogat leukoplasturile de cartofi. Cochilia interioară formează câteva thylacoids. Cloroplastele sunt formate pe lumina cloroplastelor.Leucoplasts în care amidonul secundar este sintetizat și acumulat amyloplastami., petrol - eylaloplastami., proteine \u200b\u200b- proteoplaste.Funcția principală a leucoplasturilor este bateria nutrienților.

3. Problema de origine a mitocondrii și plasticului. Autonomia relativă

Există două teorii principale de origine a mitocondrii și plasticului. Acestea sunt teoriile formei directe și endosimbitoza consecutivă. Conform teoriei formei directe de mitocondriile și plastomele formate de corporația în sine. Photosintetic Eucariote au avut loc de la fotosynthesising procariotes. La celulele eucariote autohtrofice rezultate, mitocondria a fost formată prin diferențierea intracelulară. Ca rezultat, animalele și ciupercile au apărut ca urmare a pierderii plasticului din autotofică.

Teoria endosimbitanului consecutiv este cea mai rezonabilă. Conform acestei teorii, apariția celulei eucariote a trecut prin mai multe etape de simbioză cu alte celule. În prima etapă a tipului de celule de bacterii heterotrofice anaerobe au inclus bacterii aerobe gratuite care au transformat în mitocondriile. În paralel, acest lucru în celula gazdă a genei procariote este format într-un miez separat de citoplasmă. În acest fel, a apărut prima celulă eucariotică, care a fost heterotrofică. Celulele eucariote emergente prin simbioză repetată au inclus algele cineurale, ceea ce a dus la apariția cloroplastelor ca structurile. Astfel, mitocondria a fost deja în celule eucariote heterotrofice, atunci când acesta din urmă ca rezultat al simbiozei au dobândit plasturi. În viitor, ca urmare a selecției naturale a mitocondrii și a cloroplastelor pierdute parte din materialul genetic și transformat în structuri cu autonomie limitată.

Dovada teoriei endosimbotice:

1. Similitudinea structurii I. procesele energetice La bacterii și mitocondriile, pe de o parte, și în alge verzi verzi și cloroplaste, pe de altă parte.

2. Mitocondria și plastiștii au propriile lorsistem specific de sinteză a proteinei (ADN, ARN, ribozomi). Specificitatea acestui sistem constă în autonomie și o diferență clară față de cea din celulă.

3. ADN mitocondriile și plasticul esteo mică moleculă ciclică sau liniară, care diferă de ADN-ul nucleului și în caracteristicile sale se apropie de ADN-ul celulelor procariote.Sinteza ADN mitocondriile și plasticul nudepinde de sinteza ADN-ului nuclear.

4. În mitocondriile și cloroplastele există, de asemenea, RNAS, T-ARN, P-ARN. Ribozomii și P-ARN al acestor organoide diferă brusc de cei din citoplasmă. În special, ribozomii mitocondriilor și cloroplastelor, spre deosebire de ribozomul citoplasmatic, sunt sensibile la sinteza de cloramnicol antibiotic, la sinteza proteinelor copleșitoare în celulele procariote.

5. Creșterea numărului de mitocondriile are loc prin creșterea și împărțirea mitocondriei inițiale. O creștere a numărului de cloroplaste apare prin schimbări în recuzită, care, la rândul lor, se multiplică de diviziune.

Această teorie explică bine conservarea mitocondriei și a rămășițelor sistemelor de replicare reziduală și vă permite să construiți o filogeneizare consecventă din procariote la eucariote.

Autonomia relativă a cloroplastelor și a plastidelor. În unele privințe, mitocondria și cloroplastele se comportă ca organisme autonome. De exemplu, aceste structuri se formează numai din mitocondriile inițiale și cloroplastele. Acest lucru a fost demonstrat în experimentele din celulele vegetale, în care formarea de cloroplaste a fost suprimată de streptomicina antibiotică și pe celulele de drojdie, unde educația mitocondrială a fost suprimată de alte medicamente. După astfel de influențe, celulele nu au fost niciodată restaurate organele lipsă. Motivul este că mitocondria și cloroplastele conțin o anumită cantitate de material genetic propriu (ADN), care codifică o parte din structura lor. Dacă acest ADN este pierdut, care apare atunci când formarea formării organelle este suprimată, structura nu poate fi recreată. Ambele tipuri de organelle au propriul sistem de sinteză a proteinelor (ribozomi și ARN de transport), care este oarecum diferit de sistemul principal de sinteză a proteinei; Este cunoscut, de exemplu, că sistemul de sinteză a proteinei din organelle poate fi suprimat de antibiotice, în timp ce nu acționează asupra sistemului principal. Organele ADN sunt responsabile pentru partea principală a eredității non-cromozomiale sau citoplasmatice. Ereditatea ecologică nu este supusă Legii Mendelle, deoarece împărțirea celulelor ADN, organelle este transmisă celulelor copilului altfel decât cromozomul. Studiul mutațiilor care apar în ADN-ul organelle și cromozomii ADN a arătat că ADN-ul organelle este responsabil numai pentru partea mică a organizației Organellului; Cele mai multe dintre proteinele lor sunt codificate în gene situate în cromozomi. Autonomia relativă a mitocondrii și plastidă este considerată una dintre dovezile originii lor simbiotice.