23. Энергетические органоиды клетки-пластиды и митохондрии.
Пластиды встречаются у высших растений, низших водорослей и у некот. одноклеточных организмов. Пл. характеризуются наличием пигментов, обуславливающих их окраску, а также способностью синтезировать и накапливать запасные вещества. Наиболее распространены из пластид хлоропласты, участвующие в процессе фотосинтеза.
Формы, размеры и число хл. варьируют в клетках разных видов растений. Обычно они имеют эллипсоидную форму. Хл. ограничены двумя мембранами (натужней и внутренней), между которыми находится узкое межмембранное пространство. Внутренняя мембрана окружает бесцветную строму (матрикс), в которой содержаться нуклеиновые кислоты (РНК и ДНК), рибосомы, зерна первичного (ассимиляционного) крахмала и осмиофильные глобулы (пластоглобулы). В строму погружены тилакоиды, в мембранах которых находятся энергетические системы хлоропласта Тилакоиды могут свободно располагаться в строме (тилакоиды стромы) или группироваться в группы (тилакоиды гран). Тилакоиды гран являются автономными энергетическими элементами, и целесообразность объединения их в граны объясняется необходимостью максимального использования энергии солнечных лучей. Отдельные граны связываются между собой тилакоидами стромы. Тяжи тилакоидов стромы позволяют гранам перемещаться внутри хлор-а, по ним же происходит перераспределение продуктов фотосинтеза Количество тилакоидов в гране может быть более 50, среднее количество гран в хлор-е варьирует в пределах от 40 до 50.
Процесс фотосинтеза: 2 фазы - световая и темновая. В световой: поглощение энергии солнечного света хлорофиллами и превращение ее в химическую энергию. Фаза завершается синтезом АТФ и восстановлением кофермента НАДФ' Н (фотофосфорил ированием). Темновая фаза - в строме. В результате синтезируются органические вещества (восстановление С02 и соединение его с Н2, приводящий к образованию углеводов). Синтезируемая глюкоза поступает в цитоплазму или сохраняется в строме в виде полимера (крахмала).
Митохондрии - обязательные органоиды эукарнотической клетки. Они имеют особое значение, т.к. участвует в выработке АТФ - макроэргического соединения, необходимого для осуществления процессов жизнедеятельности клеток. Форма, размеры, число и локализация MX варьируют в клетках разного типа и зависят от их функционального состояния. Увеличение функциональной нагрузки на клетку приводит к увеличению числа митохондрий и их размеров. Чаще всего MX имеют вид гранул или нитей и локализуются в тех участках клетки, где протекают активные процессы, нуждающиеся в энергии.
MX имеют сложную структуру: 2 мембраны (наруж. и внутренняя), межмембранное пространство и матрикс. Внутренняя мембрана образует складки (кристы). Кристы не формируют изолированные осеки в матрнксе, поскольку не соприкасаются с противоположной стороной внутренней мембраны. Поверхность внутренней мембраны покрыта гребневидными телами (АТФ-сомами), прикрепленными к ним с помощью ножки. Грибовидные тельца в большом количестве содержат фермент АТФазу, участвующую в сопряжении окисления и фосфорилирования. Матрикс чаще всего выглядит гомогенным. В нем обнаружена ДНК, РНК, рибосомы, аминокислоты, ферменты (ферменты окисления жирных кислот и цикла Кребса).
MX и ПЛ это биохимич. машины, осуществляющие преобразование энергии - у MX за счет окислительного фосфорилирования, у хлоропластов - фотофосфорилирование. Их отличия: окисл. фосфор-ие не зависит от наличия солн. света, процесс идет непрерывно, в нем используется 02 и освобождается С02. Для фотофосф-ия необходима энергия солнечного света, поэтому он протекает периодически. + используется вода и двуокись углерода
При фотофос-ии образ-ся гораздо меньше АТФ, чем при ок. фосф-ии.