Двумембранные органоиды: строение и функции

В статье речь пойдет о строении, локализации и выполняемых функциях одного из органоидов, входящего в состав нервной клетки и являющийся незаменимым ее компонентом- о тигроидном веществе нервной клетки.

ⓘ Тилакоид

Тилакоиды — ограниченные мембраной компартменты внутри хлоропластов и цианобактерий. В тилакоидах происходят светозависимые реакции фотосинтеза. Слово «тилакоид» происходит от греческого слова thylakos, означающего «мешочек». Тилакоиды состоят из мембраны, окружающей просвет тилакоида. Тилакоиды хлоропластов часто имеют структуру, напоминающую стопку дисков. Эти стопки называют гранами. Граны соединены межграновыми или строматическими тилакоидами в единое функциональное пространство.

Общие характеристики

Тилакоиды – это внутренняя трехмерная мембранная система хлоропластов. Полностью зрелые хлоропласты имеют от 40 до 60 зерен с диаметром от 0,3 до 0,6 мкм..

Количество тилакоидов, составляющих граны, варьируется в широких пределах: от менее чем 10 мешков у растений, подверженных воздействию достаточного количества солнечного света, до более чем 100 тилакоидов у растений, которые живут в средах с экстремальной тенью..

Сложенные тилакоиды связаны друг с другом, образуя непрерывный компартмент внутри хлоропласта. Интерьер тилакоида представляет собой довольно просторное отделение водной природы.

Мембрана тилакоидов необходима для фотосинтеза, так как там происходит первая стадия процесса..

Строение и функции полуавтономных структур клетки: митохондрий и пластид

Митохондрии (от гр. mitos – «нить», chondrion – «зернышко, крупинка») – это постоянные мембранные органеллы округлой или палочковидной (нередко ветвящейся) формы. Толщин – 0,5 мкм, длина – 5–7 мкм. Количество митохондрий в большинстве животных клеток – 150—1500; в женских яйцеклетках – до нескольких сотен тысяч, в сперматозоидах – одна спиральная митохондрия, закрученная вокруг осевой части жгутика.

Читайте также:  Кейвер таблетки : инструкция по применению

Основные функции митохондрий:

1) играют роль энергетических станций клеткок. В них протекают процессы окислительного фосфорилирования (ферментативного окисления различных веществ с последующим накоплением энергии в виде молекул аденозинтрифосфата – АТФ);

2) хранят наследственный материал в виде митохондриаль-ной ДНК. Митохондрии для своей работы нуждаются в белках, закодированных в генах ядерной ДНК, так как собственная митохондриальная ДНК может обеспечить митохондрии лишь несколькими белками.

Побочные функции – участие в синтезе стероидных гормонов, некоторых аминокислот (например, глютаминовой). Строение митохондрий

Митохондрия имеет две мембраны: наружную (гладкую) и внутреннюю (образующую выросты – листовидные (кристы) и трубчатые (тубулы)). Мембраны различаются по химическому составу, набору ферментов и функциям.

У митохондрий внутренним содержимым является матрике – коллоидное вещество, в котором с помощью электронного микроскопа были обнаружены зерна диаметром 20–30 нм (они накапливают ионы кальция и магния, запасы питательных веществ, например, гликогена).

В матриксе размещается аппарат биосинтеза белка органеллы: 2–6 копий кольцевой ДНК, лишенной гистоновых белков (как у прокариот), рибосомы, набор т-РНК, ферменты редупликации, транскрипции, трансляции наследственной информации. Этот аппарат в целом очень похож на таковой у прокариот (по количеству, структуре и размерам рибосом, организации собственного наследственного аппарата и др.), что служит подтверждением симбиотической концепции происхождения эукариотической клетки.

В осуществлении энергетической функции митохондрий активно участвуют как матрикс, так и поверхность внутренней мембраны, на которой расположена цепь переноса электронов (цитохро-мы) и АТФ-синтаза, катализирующая сопряженное с окислением фосфорилирование АДФ, что превращает его в АТФ.

Митохондрии размножаются путем перешнуровки, поэтому при делении клеток они более или менее равномерно распределяются между дочерними клетками. Так, между митохондриями клеток последовательных генераций осуществляется преемственность.

Читайте также:  Можно ли делать укол при лечении зубов ребенку?

Таким образом, митохондриям свойственна относительная автономность внутри клетки (в отличие от других органоидов). Они возникают при делении материнских митохондрий, обладают собственной ДНК, которая отличается от ядерной системой синтеза белка и аккумулирования энергии.

Пластиды

Это полуавтономные структуры (могут существовать относительно автономно от ядерной ДНК клетки), которые присутствуют в растительных клетках. Они образуются из пропластид, которые имеются у зародыша растения. Отграничены двумя мембранами.

Выделяют три группы пластид:

1) лейкопласты. Имеют округлую форму, не окрашены и содержат питательные вещества (крахмал);

2) хромопласты. Содержат молекулы красящих веществ и присутствуют в клетках окрашенных органов растений (плодах вишни, абрикоса, помидоров);

3) хлоропласты. Это пластиды зеленых частей растения (листьев, стеблей). По строению они во многом схожи с митохондриями животных клеток. Наружная мембрана гладкая, внутренняя имеет выросты – ламелосомы, которые заканчиваются утолщениями – тилакоидами, содержащие хлорофилл. В строме (жидкой части хлоропласта) содержатся кольцевая молекула ДНК, рибосомы, запасные питательные вещества (зерна крахмала, капли жира).

Предыдущая Оглавление Следующая

Где происходит световая фаза

Все процессы происходящие в световой стадии и темновой  фазе фотосинтеза протекают в специальных клеточных структурах, называемых хлоропластами. Хлоропласт – зеленая пластида, внутри которой содержится хлорофилл. В растительной клетке содержится большое количество хлоропластов, необходимых для прохождения химических реакций фотосинтеза.

Различные фазы процесса проходят в разных частях хлоропласта. Эта пластида имеет сложную структуру, в ее состав входит большое количество тилакоидов. Тилакоиды – особые структуры внутри хлоропласта, отвечающие за преобразование световой энергии. Тилакоиды, расположенные рядом, образуют стопки – граны.

Где происходит световая фаза

Световая фаза фотосинтеза происходит в гранах тилакоидов, на их мембранах и во внутритилакоидном пространстве. В этом особенность световой фазы фотосинтеза и этим она отличается от темновой, во время которой химические реакции протекают в строме хлоропласта – плотном веществе между тилакоидами.

Читайте также:  Вирус коронавируса 2020 года под микроскопом: фото, видео

Функции тигроидного вещества

В настоящее время точно не изучены все функции, которые выполняет тигроидное вещество, как структурный элемент клетки. Выделена лишь одна, точно установленная функция — это синтезирование белков в клетке. При этом стоит отметить, что функциональная активность по выполнению синтеза во многом зависит от факторов окружающей среды.

При отравлении организма токсическими веществами, наступлении даже кратковременного кислородного голодания или влиянии других факторов наступает медленный распад тигроидного вещества, вплоть до его полного исчезновения.

В состоянии функциональной нагрузки можно отмечать увеличение содержания вещества. Но во время перегрузки или нервного истощения можно наблюдать его дефицит по содержанию. Начинается процесс распада с дендритных элементов, постепенно переходя на тело клетки. На основании полученной информации модно сделать вывод о возможных дистрофических изменениях в нервной ткани. Подобный метод оценки состояния клеток нервной ткани позволит как можно раньше начать лечение патологических состояний.

Лейкопласты и хромопласты

Другие виды пластид, окрашивающие плоды, семена, венчики цветков во все возможные оттенки радуги – это хромопласты и лейкопласты. Первая группа содержит такие пигменты, как каротин, фукоксантин, ксантофилл, дающих оранжевый, красный, фиолетовый цвета.

Лейкопласты же вообще лишены пигментов. Они встречаются, например, в кожуре томатов молочной спелости. От зеленых пластид они отличаются, прежде всего, отсутствием тилакоидов и гран. Особенностью двумембранных лейкопластов является то, что они вмещают в себя множество ферментов класса протеаз и амилаз, способных расщеплять белки и крахмал.

Хромопласты и лейкопласты — органеллы, устроенные проще, чем хлоропласты, и развиваются они из зеленых пластид – двумембранных органоидов, о которых мы упоминали ранее.