§5.Двомембранні органели клітини: мітохондрії та пластиди

1.Будова та функції мітохондрій

Мітохондрії (від грец. мітос — нитка та хондрит — зерно) — це двомембранні органели, які містяться у всіх еукаріотичних клітинах. Мітохондрії мають вигляд округлих тілець, паличок, ниток завдовжки від 0,5 мкм до 10 мкм і більше. Кількість мітохондрій у клітинах різна: від 1 до 100000 і більше й залежить від їх метаболічної активності. Зовнішня мембрана у мітохондрій гладка, легко проникна для багатьох речовин, що є у гіалоплазмі. Внутрішня мембрана створює численні складки, або вирости кристи. Речовина, що знаходиться в середині мітохондрій і оточена внутрішньою мембраною називається мітохондріальним матриксом. У ньому знаходяться: власна ДНК мітохондрій, РНК, чимало ферментів та рибосом, подібні до рибосом прокаріот. Отже, мітохондрії мають часткову генетичну автономність, оскільки містять власну кільцеву ДНК, РНК- полімеразу, яка знімає і-РНК-ву копію з мітохондріальної ДНК, рибосоми. Основна функція мітохондрій — синтез АТФ, який відбувається за рахунок енергії, що вивільняється при окисленні органічних сполук. Ферменти, які здійснюють синтез АТФ, перебувають у внутрішній мітохондріальній мембрані (кристах). Мітохондрії у клітині постійно відновлюються. Так, у клітинах печінки мітохондрії живуть 10 днів. На відміну від багатьох інших органел, вони не виникають з інших мембранних структур, а розмножуються поділом, подібно до клітинного поділу прокаріот

Малюнок 11. Будова мітохондрії .

2.Пластиди. Будова, види, функції

Пластиди (від грец. пластідес —сформований, виліплений) — двомембранні органели, які містяться тільки в рослинних клітинах (за винятком деяких най­простіших джгутикових). Пластиди різні за формою- (овальні, зернисті, видовжені), розміром (5-10 мкм), забарвленням (зелені, жовті, оранжеві, червоні, безбарвні). У клітинах рослин наявні пластиди трьох типів: хлоропласти, хромопласти і лейкопласти. Найпоширеніші хлоропласти.

Малюнок 12. Різні види пластид .

а)Хлоропласти (від грец. хлорос — зелений) — пластиди, забарвлені в зелений колір завдяки пігменту хлорофілу, їх кількість у клітинах різна: в клітинах злакових — 30 - 50, в деяких пасльонових до 1000. Між зовнішньою і внутрішньою мембранами хлоропластів є міжмембранний простір завширшки близько 20 - 30 нм. Внутрішня мембрана, як і у мітохондрій, утворює вгини всередину матриксу, які називаються ламелами та тилакоїдами. Ламели - плоскі видовжені складки, тоді як тилакоїди - плоскі численні мішечки. Тилакоїди складаються у купки (як стопки монет) і утворюють грани. Грани з'єднуються між собою ламелами, які утворюють сітку розгалужених канальців.

У тилакоїдах знаходяться фотосинтезуючі пігменти - хлорофіли, допоміжні - каротиноїди та всі ферменти, потрібні для здійснення біохімічних процесів фотосинтезу. Мембрани тилакоїдів здатні вловлювати світло та спрямовувати його на хлорофіл. В стромі (матриксі) хлоропластів містяться ДНК, рибосоми, зерна крохмалю та інших поживних речовин. Отже, хлоропластам, як і мітохондріям, властивий певний ступінь генетичної автономії у клітині, оскільки мають кільцеву ДНК, різні види РНК, рибосоми, ферменти. За допомогою цього апарату вони синтезують специфічні білки, які входять до складу їхніх мембран. Як і міто­хондрії, хлоропласти розмножуються поділом. Основна функція хлоропластів — фотосинтез.

б)Хромопласти (від грец. хрома — колір) -пластиди, забарвлені у різні кольори -жовтий, червоний, синій тощо, містять пігменти каротиноїди.

Це нефотосинтезуючі пігменти, що надають кольору пелюсткам, плодам, листкам. Яскраві пелюстки квітів, плодів приваблюють комах, птахів, тварин, що сприяє запиленню та розповсюдженню насіння.

в)Лейкопласти (від грец. лейкос — білий) — безбарвні пластиди різноманітної форми. У матриксі лейкопластів містяться ДНК, рибосоми, ферменти, що забез­печують синтез і гідроліз запасних речовин клітини (крохмалю, білків, жирів). Деякі лейкопласти майже повністю заповнені зернами крохмалю (бульби картоплі)

Малюнок13. Будова лейкопласта