Что называется хлоропластом

При формировании растительной клетки развитие пластид как обязательных структур происходит из пропластид пропластида представляет собой мелкий двухмембранный пузырек, диаметром от 0, 4 до 1 мкм, не имеющий какихлибо внутренних особенных черт строения Мембраны пропластиды называются внутренней и внешней Внутренняя мембрана пропластид может давать небольшие складки или образовывать мелкие вакуоли Особенно много пропластид делящихся тканях растений меристемах Увеличение числа пропластид происходит путем деления и дальнейшая их судьба зависит от условий развития растений Если условия связаны с наличием света, то пропластида через стадию бесцветной промежуточной структуры лейкопласта переходит зеленую структуру хлоропласт.

что называется хлоропластом

Лейкопласты образуются из пропластид темноте Сначала происходит увеличение объема пластиды и формируется маса мелких пузырьков внутри, которые скапливаются отдельные зоны и сложные решетчатые структуры, которые называются проламелярные тела При освещении этих структур, эти мембранные пузырьки быстро реорганизуются и развивается полная система внутренних мембран, которые характерны для нормально организованного хлоропласта Если же освещение не наступает и лейкопласты остаются запасающих тканях растения, они приобретают шаровидную и элипсовидную форму В них мало белков Система внутренних мембран не развивается и лейкопласты, как бесцветные пластиды запасающих тканях, выполняют функцию накопления различных веществ виде включений В темноте лейкопласты способны накапливать крахмал и тогда они превращаются аминопласты Аминопласты сплошь нафаршированы гранулами крахмала и полностью утрачивают какиелибо внутренние мембранные структуры Если лейкопластах накапливается виде запасного продукта липидный компонент жировые капли, то тогда лейкопласты превращаются элайопласты У лейкопластов могут накапливаться и гранулы белка и тогда это структура называется алейроновым зерном.

что называется хлоропластом

Если лейкопласт на какойнибудь промежуточной стадии подвергнуть искуственному отсвещению, то от внутренней мембраны лейкопласта отшнуровываются небольшие пузыречки везикулы, которые накапливаются строме пластиды и формируют систему тилакоидов Граны, ламеллы, все такое Таким образом, внутри зрелого хлоропласта есть четыре вида мембран внешняя, внутренняя, ламеллы и тилакоиды. Часть групп организмов получала хлоропласты результате эндосимбиоза не с прокариотными клетками, а с другими эукариотами, уже имеющими хлоропласты 5 Этим объясняется наличие оболочке хлоропластов некоторых организмов более чем двух мембран Пр 2 Самая внутренняя из этих мембран трактуется как потерявшая клеточную стенку оболочка цианобактерии, внешняя как стенка симбионтофорной вакуоли хозяина Промежуточные мембраны принадлежат вошедшему симбиоз редуцированному эукариотному организму У некоторых Пр 3 групп перипластидном пространстве между второй и третьей мембраной располагается нуклеоморф, сильно редуцированное эукариотное ядро. Пиреноиды центры синтеза полисахаридов хлоропластах 9 Строение пиреноидов разноообразно, и не всегда они морфологически выражены Могут быть внутрипластидными и стебельчатыми, выступающими цитоплазму У зелёных водорослей и растений пиреноиды располагаются внутри хлоропласта, что связано с внутрипластидным запасанием крахмала. Например, у динофитовых и эвгленовых имеется 3 мембраны, а у охрофитов.

В клетке хлоропласт обычно располагается пристеночной цитоплазме, причем их форма и численность может изменяться ответ на действие некоторых факторов окружающей среды Например, у растущих тени растений хлоропласты становятся крупнее и богаче хлорофиллом Положение этих органелл клетке также непостоянно и зависит от интенсивности освещения. Хлоропласты во многом сходны с митохондриями Они имеют оболочку, образованную двумя мембранами, между которыми находится межмембранное пространство шириной около 20 30 нм Оболочка ограничивает содержимое хлоропласта, заполненное стромой ее также называют матриксом В отличие от митохондрий, хлоропласты имеют еще и третью мембранную систему ламеллярную Она происходит от внутренней мембраны оболочки, но связь ее с ламеллами у взрослого хлоропласта представляется спорной. Внутренние мембраны образуют мешочки двух типов Одни из них имеют вид небольшого диска с межмембранным пространством около 20 30 нм Такие диски называются тилакоидами Они образуют стопки граны, которые лежат очень тесно, но не сообщаются между собой Количество тилакоидов гране достигает нескольких десятков, поэтому граны можно различить даже под световым микроскопом. Наличие и количество тилакоидов свидетельствует об интенсивности фотосинтетических реакций, потому что именно их мембранах находятся соединения, осуществляющие фотосинтез.

Хромопласты легко обнаружить клетках лепестков цветов что придает цветам яркость и, несомненно, способствует привлечению насекомыхопылителей, зрелых плодов, реже вегетативных органах свекла, морковь, листья период опадения. Пластиды Особые органеллы цитоплазме растительных клеток, состоящие из липидов, белков, пигментов и минеральных веществ Мембраны Входят клеточные органеллы 3 ядро, хлоропласты, митохондрии. Каждая пластида окружена собственной оболочкой, состоящей из 2х элементарных мембран Внутри пластиды различают мембранную систему и основное достаточно гомогенное вещество строму. Лейкопласты содержатся клетках бесцветных органов и тканей сравнительно богаты ими семена и подземные органы. Все пластиды, повидимому, имеют сходное строение лучше изучено строение хлоропластов. В культуре водяной чумы элодеи при разных температурах хлорофилловые зерна листьях, выросших при более высокой температуре, получались почти вдвое меньшими. Группа А синезеленый Встречается 70 случаев, содержится хлоропластах всех высших растений и водорослей.

Лишь некоторая ее доля используется для непосредственного получения тех органических веществ, которые растение берет для собственного роста и развития либо откладывает форме жиров или углеводов. Принято считать, что клеточные органоиды, том числе и хлоропласты строение и функции которых нами подробно расписаны, находятся строго одном месте Это не так Хлоропласты могут перемещаться по клетке Так, на слабом свету они стремятся занять положение близ наиболее освещенной стороны клетки, условиях средней и слабой освещенности могут выбирать некие промежуточные положения, при которых удается поймать больше всего солнечного света Это явление получило название фототаксис. Надеемся, вы узнали из этой статьи о том, что такое хлоропласт и какова его роль растительном организме. В соответствии с их функциями хлоропласты находятся преимущественно фотосинтезирующих органах и тканях, обращенных к свету листьях и молодых стеблях, незрелых плодах Иногда хлоропласты встречаются даже корнях, например, придаточных корнях кукурузы Но основное их количество сосредоточено клетках мезофилла мякоти листа.

что называется хлоропластом

У многих низших растений водорослей форма, число и размеры хлоропластов весьма разнообразны Они могут иметь пластинчатую форму Mougeotia, звездчатую Zygnema или быть виде спиральных лент Spirogyra и ребристых цилиндров Closterium Такие хлоропласты обычно очень крупны, встречаются клетке небольшом количестве от одного до нескольких и называются хроматофорами Но и у водорослей могут встречаться хлоропласты обычной линзовидной формы, и этом случае число их клетке обычно велико. В отдельных участках хлоропласта ламеллы довольно плотно подходят друг к другу, располагаясь параллельно его поверхности, результате чего этих участках образуются скопления ламелл, называемые гранами Внутри граны парные мембраны ламелл сливаются по краям, образуя замкнутые уплощенные мешочки, называемые дисками или тилакоидами Пачки таких дисков и образуют грану Отдельные граны связаны между собой единую систему с помощью ламелл, пронизывающих межгранные пространства Хлорофилл не рассеян диффузно по хлоропласту, а сосредоточен ламеллах, как предполагают, виде мономолекулярного слоя Рибосомы находятся не только матриксе, но могут встречаться и на поверхности гран.

Число дисков гранах колеблется от двух до нескольких десятков, а диаметр зависимости от вида растения от 0, 3 до 2 мк Поэтому у многих растений граны не видны световой микроскоп Число и расположение гран хлоропласте зависят от вида растения, возраста и активности хлоропластов В хлоропластах Aspidistra гран так много, что они соприкасаются между собой, а у так называемых клетокспутников тыквы основной объем хлоропласта занят стромой В хлоропластах листьев томата и хризантемы граны беспорядочно разбросаны, а хлоропластах табака они правильно ориентированы по отношению к поверхности хлоропласта и располагаются на равном расстоянии друг от друга У светолюбивых растений граны мельче, чем у теневыносливых. Структура хлоропластов высших растений прекрасно приспособлена к выполнению их главной функции фотосинтеза Уже само разделение хлорофиллоносного аппарата на мелкие пластиды означает громадное увеличение активной поверхности За счет образования мембран и гран эта поверхность увеличивается еще более Большая активная поверхность и тонкая пространственная ориентация обеспечивают легкий доступ энергии кванта света и возможность переноса этой энергии к химическим системам, участвующим фотосинтезе Принцип замкнутых камер тилакоидов, благодаря пространственному разобщению позволяет одновременно и независимо осуществлять один и тот же комплекс реакций, составляющих фотосинтез В рибосомах хлоропластов идет синтез белка.

По другой гипотезе, ламеллы первоначально образуются как складки внутренней мембраны оболочки пропластиды, а не из пузырьков При этом сначала возникает структура, подобная митохондрии. Кроме возникновения из пропластид, хлоропласты могут размножаться путем простого деления При этом из взрослого хлоропласта образуются две дочерние пластиды, часто неравных размеров Электронномикроскопическая картина такого деления до сих пор не изучена. Структура хлоропласта не остается постоянной, она закономерно изменяется процессе роста клетки Изменение структуры хлоропластов с возрастом листьев заметно даже световой микроскоп Так, молодым листьям обычно соответствует тонкогранулярная структура, листьям среднего возраста крупногранулярная структура В стареющих листьях происходит нарушение структуры и деградация хлоропластов. Лейкопласты органоиды, связанные с образованием запасных питательных веществ крахмала, белков и жиров Деятельность лейкопластов специализирована одни из них накапливают преимущественно крахмал амилопласты, другие белки протеопласты, называемые также алейронопластами, третьи масла олеопласты Лейкопласты клеток кожицы листьев и стеблей нельзя отнести ни к одному из этих типов, так как функция их еще не выяснена.

Амилопласты накапливают крахмал виде так называемых крахмальных зерен Это преобладающий тип лейкопластов Структура амилопластов и механизм образования крахмала с трудом поддаются изучению световом микроскопе, а электронном микроскопе исследованы еще слабо Как предполагают, они образуются из пропластид, но отличие от хлоропластов развитие их структуры не идет далеко, а задерживается на довольно ранней стадии стадии незрелой, слаболамеллярной пластиды Снаружи амилопласты отграничены двухмембранной оболочкой Внутри пластида заполнена тонкогранулярной стромой Образованию крахмальных зерен амилопластах предшествует развитие мельчайших пузырьков, которые сливаются, уплощаются, ограничивая мембраной участок стромы центре пластиды Этот участок, получивший название образовательного центра становится более светлым, напоминая вакуолю В образовательном центре и начинается отложение крахмала Когда будущее крахмальное зерно начинает увеличиваться размерах, мембраны, отграничивающие образовательный центр, исчезают, дальнейшем рост зерна идет вне связи с ними При отложении крахмала оболочка амилопласта и строма могут сильно растягиваться, результате чего размер амилопласта сильно увеличивается за счет растущего крахмального зерна Крахмальное зерно заполняет затем почти всю полость амилопласта, оттесняя его живое содержимое на периферию виде тончайшей пленки на поверхности зерна Во многих случаях крахмальное зерно может достигать таких размеров, что амилопласт разрывается и сохраняется только на одной стороне крахмального зерна В этом случае новые порции крахмала могут синтезироваться лишь тех участках, где крахмальное зерно остается контакте с мембранами и стромой амилопласта.

Развиваясь из пропластид, амилопласты при определенных условиях могут превращаться пластиды других типов Если, например, поместить корень ячменя на свет, то можно видеть, что некоторые лейкопласты увеличиваются объеме и превращаются хлоропласты, сходные с теми, которые образуются листьях Если такой корень вновь лишить света, то эти хлоропласты уменьшаются размерах и теряют свой хлорофилл, но не превращаются опять лейкопласты, а вырабатывают глобулы шарики каротина, становясь таким образом хромопластами Олеопласты лейкопласты, образующие главным образом масла, встречаются значительно реже, чем амилопласты например, клетках листьев некоторых однодольных Они обычно представляют собой продукт старения хлоропластов, которые теряют хлорофилл При этом строме пластиды возникают мельчайшие глобулы масла Затем пластидная оболочка разрушается, и содержимое соседних пластид сливается, образуя более крупные жировые капли Иногда таких пластидах одновременно накапливается и крахмал. Пиреноиды центры синтеза полисахаридов хлоропластах Строение пиреноидов разнообразно, и не всегда они морфологически выражены Могут быть внутрипластидными и стебельчатыми, выступающими цитоплазму У зелёных водорослей и растений пиреноиды располагаются внутри хлоропласта, что связано с внутрипластидным запасанием крахмала. Стигмы или глазки встречаются хлоропластах подвижных клеток водорослей Располагаются вблизи основания жгутика Стигмы содержат каротиноиды и способны работать как фоторецепторы.

Хлоропласты представляют интерес первую очередь связи с их фотосинтетической функцией. Хлоропласты и другие пластиды находятся не во всех растениях обширные группы, как бактерии, миксомицеты и грибы, лишены пластид Это вместе с тем растения, не способные к фотосинтезу Поэтому наличие определенной морфологической структуры цитоплазме, а именно хлоропластов, и способность к фотосинтезу тесно связаны между собой Действительно, Хлоропласты находятся во всех клетках, способных к фотосинтезу, за исключением фотосинтезирующих бактерий и синезеленых водорослей Но бактерии, как известно, не обладают способностью выделять кислород, а синезеленые водоросли представляют собой наименее развитую, низшую форму фотосинтезирующего растительного организма В этих водорослях хлорофилл диффузно расположен периферической цитоплазме клетки. Количество митохондрий зависит от функции клетки Их больше там, где интенсивнее синтетические процессы печень или велики затраты энергии. Внутренняя мембрана, ограничивающая матрикс митохондрий, образует кристы Чем больше крист присутствует митохондриях, тем интенсивнее протекают окислительно восстановительные процессы. Пример митохондрии клетки сердечной мышцы содержат втрое больше крист, чем митохондрии клетки печени В митохондриях мышц крист очень много, эмбриональных клетках кристы единичны. Хлоропласты образуются из пропластид мельчайших бесцветных недифференцированныхных телец, обнаруженных спорах, яйцеклетках, эмбриональных клетках.

Масса растений 220 раз больше массы всех животных В фундаменте цепей питания находятся растения Однако по количеству видов растения значительно уступают Насекомых более 1 млн видов Всех растений 500 тыс видов. Лейкопласты бесцветные Располагаются таких частях растений как кожица листьев, корневища, корни, корнеплоды, клубни картофеля Не имеют пигментов, поэтому бесцветные С трудом наблюдаются микроскоп Роль лейкопластов накопление питательных веществ, увеличение размеров, определяют форму, тогда их называют по веществам если накапливается крахмал, то образуются крахмальные зерна амилопласты если масло виде капель олеинопласты элайопласты если белки называются протеинопластыбелковые зерна. Все пластиды имеют общее происхождение, поэтому могут превращаться друг друга Например, осеннее изменение окраски листьев хлоропласты превращаются хромопласты При понижении температуры распад хлорофилла происходит быстрее, чем распад каротиноидов Позеленение бесцветного ростка глазки картофеля лейкопласты переходят хлоропласты Хромопласты конечный продукт превращения Хромопласты не могут превращаться другие структуры Яблоки, шиповник превращаются из зеленых красные аналогичный процесс взаимоперехода пластид Если зеленые побеги держать темноте, то они светлеют. Молекула хлорофилла очень сходна с молекулой гемоглобина и отличается главным образом тем, что расположена центре молекулы гемоглобина атом железа заменен хлорофилле на атом магния.

В природе встречается четыре типа хлорофилла а, Ь, с, d Хлорофиллы а и Ь содержат высшие растения и зеленые водоросли, диатомовые водоросли содержат а и с, красные а и d Лучше других изучены хлорофиллы auk их впервые разделил русский ученый М С Цвет начале XX Кроме них существуют четыре вида бактериохлорофиллов зеленых пигментов пурпурных и зеленых бактерий а, Ь, с, d Большинство фотосинтезирующих бактерий содержат бактериохлорофилл а, некоторые бактериохлорофилл Ь, зеленые бактерии с и d Хлорофилл обладает способностью очень эффективно поглощать солнечную энергию и передавать ее другим молекулам Благодаря этой способности хлорофилл единственная структура на Земле, которая обеспечивает процесс фотосинтеза Пластидам, так же, как и митохондриям, свойственна до некоторой степени автономность внутри клетки Они размножаются путем деления.

Биологи научились выделять из клеток интактные хлоропласты методом дифференциального центрифугирования Можно показать, что эти хлоропласты течение некоторого времени сохраняют все свойства, присущие фотосинтетическому аппарату клетки Изолированные интактные хлоропласты на свету фиксируют С02, высвобождают 02 и генерируют высокоэнергетические фосфатные связи Однако вне клетки хлоропласты не состоянии ни поддерживать свое собственное существование, ни размножаться Если они действительно присутствуют клетке как захватчики, некогда проникшие нее извне, то приходится признать, что существование их теперь большой мере зависит от остальных клеточных структур. Наиболее распространённые и функционально важные пластиды фототрофных организмов клетках их содержится от 1 до 100 размер около 5 10 мкм хорошо видны световой микроскоп. Имеют линзовидную или сферическую форму оптимальную для улавливания и усиления света у водорослей могут быть спиралевидными сетчатыми звёздчатыми или чашеобразными. Иерархические уровни организации живой материи I Молекулярный молекулярно генетический уровень начальный самый низкий уровень организации живого универсален для всех царств живой природы. Общие замечания на всех уровнях жизнь представляет из себя открытую систему условием существования которой является непрерывный поток энергии и материи для молекулярного и субклеточного надмолекул.

Биологические функции отдельных химических элементов Na примерное содержание 0, 1 клетке только виде ионов Na регуляция частоты сердечных сокращений синтез гормонов. Вещества полисахаридной природы Мукополисахариды молекулы включают моносахариды и их производные сахарные спирты и кислоты основной компонент хряща костной ткани входит состав роговицы. Азотистые основания азотсодержащие циклические соединения производные пурина и пиримидина важнейшие пуриновые азотистые основания аденин А и гуанин Г их молекулы состоят. Строение мембран Толщина мембран колеблется от 6 до 20 нм и её можно наблюдать только электронный микроскоп Основная модель жидкостно мозаичная жидкокристаллическая Сингер Никол. Активный транспорт Перенос веществ происходит против градиента концентрации концентрационного градиента из области с низким их содержанием область более высокой концентрации активный транспорт ионо. Эндоцитоз и экзоцитоз Эндоцитоз процесс транспорта макромолекул внутрь клетки белков полисахаридов полинуклеотидов и Процесс связан с затратой энергии прекращение. Реснички и жгутики q Поверхностные структуры плазмолеммы органеллы диаметром около 0, 25 мкм содержащие середине пучёк параллельно расположенных микротрубочек расположенных по системе 9 2 9 двойных микр. Истоки клеточной теории Р Гук англ 1665 впервые рассмотрел микроскоп срез пробки с мелкими полостями и предложил термин клетка первые сведения о клеточном строении растительных организмов.

Экологическая роль хемосинтеза Нитрифицирующие бактерии широко распространены природе они встречаются почве и водоёмах и участвуют осуществлении круговорота природе весьма крупных масштабах Серобактери. Трансляция Трансляция от лат translatio передавать передача ферментативный матричный синтез полипептидных цепей белков, осуществляемый рибосомах из свободных амин. Политения v Выпадают все фазы митотического цикла кроме редупликации первичных нитей хромосом хроматид или хромонем v Хромосомы остаются деспирализованными и многократно редуплицируют. Чередование форм размножения гаплоидной и диплоидной фазы жизненного цикла В жизненных циклах организмов размножающихся половым путём выделяются две фазы гаплоидная и диплоидная гаплоидная гаплофаза и диплоидная диплофаза. Фрагментация Фрагментация разделение особи на две или несколько частей каждая из которых растёт и достраивает до целого организма В основе фрагментации лежит способность некоторых органи. Естественный партеногенез Существует у ряда растений червей насекомых муравьи пчёлы термиты тли низших ракообразных дафнии q Факультативный партеногенез любое яйцо способно развиватьс. Типы онтогенеза Определяется постэмбриогенезом особи Различают следующие типы онтогенеза непрямой и прямой Непрямое развитие встречается личиночной форме а прямое яйцекладной нели.

Периодизация онтогенеза Онтогенез непрерывный процесс но его этапы различаются по содержанию и механизмам происходящих процессов и поэтому у многоклеточных организмов подразделяется на три периода предэмбрион. Образование двуслойного зародыша В зависимости от типа бластулы клетки ходе гаструляции перемещаются поразному выделяют четыре основных способа гаструляции образования двухслойного зародыша. Половое размножение или генетическая рекомбинация у бактерий Очень редкое явление но вследствие их огромной численности каждой колонии наблюдается сравнительно часто Происходит самой примитивной форме не образуются гаметы и не происходит. Приспособления бактерий к неблагоприятным условиям внешней среды 1 Спорообразование q Споры возникают при недостатке питательных веществ нагревании ионизирующих излучениях избытке токсичных продуктов обмена и других неблагоприят. Меры борьбы с бактериями Высушивание Пастеризация уничтожение микроорганизмов жидких пищевых продуктах молоке вине пиве и др путём длительного 15 30 мин однократного нагревания до темп. Архебактерии Согласно современным представлениям архебактерии образуют третье надцарство органического мира наряду с прокариотами и эукариотами по другой классификации они формируют отдельное царство. Неспецефические методы генетики 1 Близнецовый метод наследование признаков у близнецов с целью оценки соотносительной роли наследственности и среды развитии признака.

Понятие аллели Большинство генов существует популяции виде двух или большего числа альтернативных вариантов аллелей Аллель различные формы одного и того. Значение полиплоидии 1 Полиплоидия у растений характеризуется увеличением размеров клеток вегетативных и генеративных органов листье стеблей цветов плодов корнеплодов и проч. Комбинативная изменчивость Комбинативная изменчивость изменчивость возникающая результате закономерной перекомбинации аллелей генотипах потомков вследствие полового размножения. Фенотипическая изменчивость модификационная или ненаследственная Модификационная изменчивость эволюционно закреплённые приспособительные реакции организма на изменение внешней среды без изменения генотипа. Метод моделирования Теоретическую основу биологического моделирования генетике даёт закон гомологических рядов наследственной изменчивости Н И Вавилова Для моделирования определённы. Болезни контролируемые генами локализованными на X илиYхромосоме Гемофилия несвёртываемость крови Гипофосфатемия потеря организмом фосфора и недостаток кальция размягчение костей Мышечная дистрофия нарушения структур. Лечение наследственных болезней 1 Симптоматическое и патогенетическое воздействие на симптомы болезни генетический дефект сохраняется и передаётся потомству n диетотер. Взаимодействие генов Наследственность совокупность генетических механизмов обеспечивающих сохранение и предачу структурнофункциональной организации вида ряду поколений от предков.

Взаимодействие аллельных генов одной аллельной пары Выделяют пять типов аллельных взаимодействий 1 Полное доминирование 2 Неполное доминирование 3 Сверхдоминирование 4 Кодоминирова. Полимерия Полимерия взаимодействие неаллельных генов при котором развитие одного признака происходит только под действием нескольких неаллельных доминантных генов полиген. Основы селекции Селекция лат selektio отбор наука и отрасль с производства, разрабатывающая теорию и методы создания новых и улучшения существующих сортов растений, пород животны. Продукция микробиологического синтеза q Кормовой и пищевой белок q Ферменты широко применяются пищевой спиртовой пивоваренной винодельческой мясной рыбной кожевенной текстильной и др. Этапы технологического процесса микробиологического синтеза I этап получение чистой культуры микроорганизмов содержащей лишь организмы одного вида или штамма Каждый вид хранится отдельной пробирке и поступает на производство. Клониальное микроразмножение растений Культивирование клеток растений относительно несложно среды просты и дёшевы а культура клеток неприхотлива Метод культуры клеток растений состоит том что отдельная клетка или. Клеточная инженерия у животных Метод гормональной суперовуляции и трансплантации эмбрионов Выделение от лучших коров десятков яйцеклеток год способом гормональной индуктивной полиовуляции вызывается.

Границы биосферы Определяются комплексом факторов к общим условиям существования живых организмов относятся 1 наличие жидкой воды 2 наличие ряда биогенных элементов макро и микроэлемент. Свойства живого вещества 1 Содержат огромный запас энергии способной производить работу 2 Скорость протекания химических реакции живом веществе миллионы раз быстрее обычных благодаря участию ферментов. Функции живого вещества Выполнятся живой материей процессе осуществления жизнедеятельности и биохимических превращений веществ реакциях метаболизма 1 Энергетическая трансформация и усвоение живым. Биологический биотический биогенный биогеохимический цикл круговорот веществ Биотический круговорот веществ непрерывное планетарное относительно циклическое неравномерное во времени и пространстве закономерное распределение веществ. Поток энергии биосфере Источник энергии биосфере непрерывное электромагнитное излучение солнца и радиоактивная энергия q 42 солнечной энергии отражается от облаков атмосферой пыли и поверхности Земли. Влияние человека на биосферу Современное состояние ноосферы характеризуется всё возрастающей перспективой экологического кризиса многие аспекты которой уже проявляются полной мере создавая реальную угрозу сущест. Сокращение природного биологического разнообразия q Хозяйственная деятельность человека природе сопровождается изменением численности видов животных и растений вымиранию целых таксонов снижению разнообразия живого q В настоящее врем.

Коррелятивная соотносительная изменчивость Изменение структуры или функции одной части организма обуславливает согласованное изменение другой или других поскольку организм целостная система отдельные части которой тесно связаны межд. Развитие представлений о виде Аристотель пользовался понятием вида при описании животных, которое не имело научного содержания и использовалось как логическое понятие Д. Дрейф генов генетикоавтоматические процессы Дрейф генов генетикоавтоматические процессы случайное ненаправленное не обусловленное действием естественного отбора изменение частот аллелей и генотипов. Борьба за существование Формы естественного отбора Движущий отбор Описан Ч Дарвином современное учение развито Д Симпсоном англ Движущий отбор отбор. Признаки органов эндокринной системы 1 Обладают относительно небольшими размерами доли или несколько грамм 2 Анатомически не связаны между собой 3 Синтезируют гормоны 4 Имеют обильную сеть кровеносны. Химическая природа гормонов 1 Пептиды и простые белки инсулин, соматотропин, тропные гормоны аденогипофиза, кальцитонин, глюкагон, вазопрессин, окситоцин, гормоны гипоталамуса 2 Сложные белки тиреотропин Гормоны средней промежуточной доли Меланотропный гормон меланотропин обмен пигментов меланина покровных тканях Гормоны задней доли нейрогипофиза окситрцин, вазопрессин.

Гормоны щитовидной железы тироксин трийодтиронин В состав гормонов щитовидной железы непременно входит йод и амнокислота тирозин ежедневно составе гормонов выделяется 0, 3 мг йода, следовательно человек должен ежедневно с пищей и водой получа. Гипофункция щитовидной железы гипотериоз Причиной гипотерозов является хронический дефицит йода пище и воде Недостаток секреции гормонов компенсируется за счёт разрастания ткани железы и значительное увеличение её объёма. Механизм обратной связи Рефлекторная дуга не заканчивается ответной реакцие организма на раздражение работой эффектора Все ткани и органы имеют собственные рецепторы и афферентные нервные пути, подходящие к чувствите. I Рефлекторная функция 1 Защитные рефлексы кашель, чихание, мигание, рвота, слёзоотделение 2 Пищевые рефлексы сосание, глотание, сокоотделение пищеварительных желёз, моторика и перистальтика. Функции среднего мозга рефлекторная и проводниковая I Рефлекторная функция все рефлексы врождённые, безусловные 1 Регуляция мышечного тонуса при движении, ходьбе, стоянии 2 Ориентировочный рефлекс. Таламус зрительные бугры Представляет собой парные скопления серого вещества 40 пар ядер, покрытые слоем белого вещества, внутри III желудочек и ретикулярная формация Все ядра таламуса афферентные, чувств.

Конечный мозг большой мозг, большие полушария переднего мозга 1 В процессе эмбриогенеза развивается из первого мозгового пузыря нервной трубки зародыша 2 Состоит из двух полушарий правого и левого, разделённых глубокой продольной щелью и соединён. Влияние симпатического и парасимпатического отдела вегетативной нервной системы Симпатический отдел Парасимпатический отдел 1 Учащает ритм, увеличивает силу сердечных сокращений 2 Расширяет коронарные сосуды. Особенности высшей нервная деятельность человека и животных Животное Человек 1 Получение информации о факторах среды только с помощью первой сигнальной системы анализаторов 2 Конкретное. Память, как компонент высшей нервной деятельности Память совокупность психических прцессов, обеспечивающих сохранение, закрепление и воспроизведение предыдущего индивидуального опыта v Основные прцессы памяти. Значение анализаторов 1 Информация организму о состоянии и изменении внешней и внутренней среды 2 Возникновение ощущений и формирование на их основе понятий и представлений об окружающем мире Сосудистая оболочка средняя Находится под склерой, богата кровеносными сосудами, состоит из трёх частей переднюю радужку, среднюю ресничное тело и заднюю собственно сосудистую. Особенности видов искусственного отбора селекции Массовый отбор Индивидуальный отбор 1 К размножению допускаются множество особей с наиболее выраженными хозя.

Рис 2 22 У покрытосеменных к протохлорофиллиду под действием света присоединяются два атома водорода, результате чего он превращается хлорофиллид Последующее присоединение остатка фитола переводит хлорофиллид хлорофилл Внизу показана структура хлорофилла a Обратите внимание на атом магния, занимающий центральное положение, и на присоединенные к нему четыре пиррольных кольца IIV Эта структура напоминает гем, у которого центре находится атом железа, также соединенный с четырьмя пиррольными кольцами В протохлорофилле группа CC кольце IV отмечена овальной рамкой заменена группой. Для того чтобы исследовать спектр поглощения какоголибо соединения, требуется монохроматический свет Его получают при помощи призмы, дифракционной решетки или же светофильтра Затем световой пучок пропускают через раствор изучаемого пигмента и сравнивают прошедшую через раствор световую энергию с энергией падающего пучка света Поглощение энергии зависит от коэффициента поглощения пигмента, от его концентрации c и от длины оптического пути l Эту зависимость ее часто называют законом БэраЛамберта можно записать следующем виде.

В клетках высших растений помимо хлоропластов содержатся еще и другие типы пластид, лишенные характерных для хлоропластов ламеллярной структуры и фотосинтетического аппарата Среди этих пластид различают бесцветные лейкопласты и окрашенные хромопласты, окраска которых определяется высокой концентрацией каротиноидных пигментов Подобно хлоропластам, эти тельца, повидимому, передаются по наследству через какието структуры типа пропластид, присутствующие материнской цитоплазме Лейкопласты играют клетке роль хранилищ для запасных питательных веществ, таких, например, как крахмал, а потому, вероятно, у них имеется и ферментный аппарат, необходимый для синтеза этих веществ из более мелких молекулпредшественников Хромопласты, по всей вероятности, способствуют опылению растений и распространению семян, так как они придают цветкам и плодам их яркую окраску, привлекающую животных Как правило, хромопласты клетке не развиваются, если ней имеются хлоропласты В некоторых зреющих плодах, например томатах, переход от зеленой окраски к желтой, а затем к красной отражает три последовательные стадии развития преобладание хлоропластов, убыль хлоропластов и рост числа хромопластов, нагруженных каротиноидами Причины этого перехода не вполне ясны.

По прокариотическому типу организованы промоторы, регулирующие начало транскрипции и локализованные области 3510 пар нуклеотидов до точки начала транскрипции, и терминаторы, определяющие ее окончание Как известно, интроны вырезаются из первичного транскрипта, а смысловые участки экзоны сшиваются между собой сплайсинг ходе созревания процессинга Используя поочередно два этих ингибитора, можно установить, где растительной клетке происходит синтез того или иного белка хлоропласте или цитоплазме Следует заметить, что это справедливо и для других органелл клетки митохондрий, но митохондрии существуют во всех эукариотических клетках, являясь их энергетическим депо, тогда как хлоропласты присутствуют только клетках зеленых растений Вверху митохондрии мочевых канальцах, видимые световом микроскопе Внизу трехмерная модель организации митохондрии 1 кристы 2 внешняя мембрана 3 внутренняя мембрана 4 матрикс Митохондрия образована двумя мембранами внешней и внутренней Хлоропласты содержатся преимущественно клетках листьев у высших растений У высших растений возникновение и развитие хлоропластов происходят через изменения пропластид Обычно ламеллы стромы внутри хлоропласта лежат параллельно друг другу и не образуют связей между собой.

Идея о том, что хлоропласты возникли за счет объединения клетокгетеротрофов с прокариотическими синезелеными водорослями, высказанная на рубеже и Оказалось, что ряд важнейших белков, ферментов, а соответственно и метаболические процессы хлоропластов находятся под генетическим контролем ядра Под ядерным контролем находятся многие энзимы темновой стадии фотосинтеза и другие ферменты, том числе некоторые компоненты цепи транспорта электронов Все эти данные заставляют говорить о хлоропластах, так же как и о митохондриях, как о структурах с ограниченной автономией Хлоропласты растений разных экологических групп отличаются между собой Содержание хлорофилла на один хлоропласт по мере увеличения числа хлоропластов на клетку падает Однако измельчение клеток у цветковых сопровождается ростом суммарной ассимиляционной поверхности единицы площади листа как результат соответствующего роста числа хлоропластов Другую группу нитчатых структур составляют микротрубочки, которые имеют диаметр 25 нм и состоят основном из белка тубулина, и, наконец, промежуточные филаменты с диметром около 10 нм промежуточный по сравнению с 6 нм и 25 нм, образующиеся из разных, но родственных белков Все эти фибриллярные структуры участвуют процессах физического перемещения клеточных компонентов или даже целых клеток, ряде случаев выполняют сугубо каркасную скелетную роль Митохондрии имеют форму округлых телец, палочек, нитей длиной от 0, 5 мкм до 10 мкм и более Количество митохондрий клетке разная от 1 до 100 000 и более и зависит от ее метаболической активности.

До тех пор, пока складка внутренней мембраны не поделила тело пластид, наружная мембрана сохраняется и объединяет обе дочерние пластиды Впоследствии гетеротрофные эукариотические клетки приобрели способность к фотосинтезу благодаря заглатыванию микробовфотосинтетиков Курсанова, хлоропласты, расположенные вблизи проводящих путей, выделяя кислород, способствуют повышению интенсивности обмена веществ ситовидных трубок Хлоропласты содержат большое количество витаминов, ферментов и даже фито гормонов частности, гиббереллина и абсцизовой кислоты Показано благоприятное влияние листьев на процесс сращивания привоя и подвоя Именно благодаря флоре на Земле есть кислород, которым мы все дышим, имеется огромная пищевая база, от которой зависит все живое Этот важнейший процесс протекает специфических растительных органоидах, хлоропластах В клетках высших растений чаще всего имеется пределах 1030 хлоропластов Так, аналогичная последовательность была найдена у свободноживущих цианобактерий Из этих структур вырастают мембраны тилакоидов, которые отвечают за образование гран и ламелл стромы органоида Превращение это связано с тем, что определенных условиях происходит полное разрушение тилакоидов, после чего органелла приобретает иную внутреннюю организацию.

Если растение развивается условиях нормального освещения, пропластиды дифференцируются непосредственно хлоропласты Имеются также данные о том, что поровые комплексы специфически распознают поступающие из цитоплазмы ядро белки Ламин существенно отличается от ламинов и не только первичной структурой, но и более прочной связью с нуклеолеммой, входя состав поровых комплексов Первый домен образован 35 остатками на конце и заряжен положительно Среди них имеются различные ферменты, участвующие метаболизме нуклеиновых кислот полимеразы, топоизомеразы, метилазы, эндонуклеазы и белков протеинкиназы, фосфатазы, метилазы, ацетилазы, протеазы, транспортные и регуляторные белки, внутриядерные рецепторы гормонов В формировании фибрилл диаметром 30 нм принимают участие гистон 1, а также негистоновые белки с доменом Маркерным белком сборки предшественников рибосом является полипептид Геном хлоропласта, как уже упоминалось, представляет собой кольцевую молекулу Хлоропластные интроны отличаются от ядерных прежде всего способностью к автосплайсингу Аналогичный путь известен и цитозоле, однако там работают другие изозимы например, халконсинтазы Что является самым главным процессе познания По Декарту чувства делятся на пришедшие из вне врожденные обнаруживаются нами самими Борис Садыков 01Фев2017 Здравствуйте, Анжелика Рудольфовна.

Оболочка лизосомы препятствует выходу ферментов из органоида гиалоплазму, противном случае последняя переваривалась бы этими ферментами Эти стопки, напоминающие монеты, сложенные столбиком называются гранами У фотосинтезирующих бактерий мембраны, содержащие хлорофилл, образуют сеть, которая пронизывает тело бактерии У зеленых и других водорослей система этих мембран отделена от остальной части клетки покрывающей мембраной и образует специальный органоидхроматофор У спирогиры, хроматофор имеет вид ленты, спирально вьющейся вдоль стенок клетки у клостридиума это ребристые цилиндры у зигнемы звездчатые тела Хотя все молекулы дезоксирибонуклеиновых кислот построены по описанному единому плану, конкретный их качественный состав различен отличаются они и по величине молекул Ядро каждой клетки содержит полный набор генов, свойственных данному организму Почему одни гены так и остаются неактивными, каким образом включаются и выключаются другие очень сложная и важная проблема, которая сейчас интенсивно исследуется Хотя они существуют течение всей жизни клетки, но виде четких структур хромосомы различимы ядре только во время деления клетки.

В момент оплодотворения мужская и женская гаметы сливаются, образуя одну клетку зиготу, имеющую одно ядро результат слияния ядер обеих гамет Поэтому некоторые гены одной гомологичной хромосомы не тождественны соответствующим генам второй Строение и функции оболочки клетки Оболочка клеток Плазматическая мембрана Фагоцитоз Цитоплазма Эндоплазматическая сеть Рибосомы Митохондрии Пластиды Аппарат Гольджи Лизосомы Клеточный центр Клеточные включения Ядро Неорганические вещества Атомный и молекулярный состав клетки Содержание химических элементов клетке таблица Цитология наука о клетке Они упорядочено расположены и соединены друг с другом химическими взаимодействиями Клетки, образующие у многоклеточных животных разнообразные ткани эпителиальную, мышечную Каждая рибосома состоит из двух неодинаковых по размерам частиц, малой и большой Присутствием хромопластов объясняется желтая, оранжевая и красная окраска венчиков цветков, плодов, осенних листьев Так при созревании плодов или изменении окраски листьев осенью хлоропласты превращаются хромопласты, а лейкопласты могут превращаться хлоропласты, например, при позеленении клубней картофеля Строение этого органоида сходно клетках растительных и животных организмов, несмотря на разнообразие его формы.

На атомном уровне различий между химическим составом органического и не органического мира Такое взаимодействие было обнаружено некоторых клетках, частности мышечных, но пока не ясно, является ли оно универсальным Они состоят из матрикса, окруженного внутренней мембраной, межмембранного пространства и наружной мембраны Двумембранные органоиды, которых осуществляется аэробное дыхание, называются 1 грибовидными телами 2 тилакоидами 3 ламеллами, или фретами 4 кристами Широкое использование новейших методов физики и химии обусловило прогресс, достигнутый последнее десятилетие развитии основных направлений цитологических исследований изучении строения, функционирования и воспроизведения клетки Значение клетки как элементарной структуры и функции живого, как центра основных биохимических реакций, протекающих организме, как носителя материальных основ наследственности делает цитологию важнейшей общебиологической дисциплиной Как говорилось ранее, наука о клетке цитология, изучает строение и химический состав клеток, функции внутриклеточных структур, размножение и развитие клеток, приспособления к условиям окружающей среды.

Но природе не существует некой универсальной клетки клетка мозга столь же сильно отличается от клетки мышц, как и от любого одноклеточного организма Наружная ядерная мембрана обычно связана с каналами эндоплазматической сети Последние играют важную роль движении и соединении клеток между собой ткани Форма каналов, вакуолей и цистерн эндоплазматической сети непостоянна и широко варьирует как одной и той же клетке разные периоды ее функциональной деятельности, так и клетках различных органов и тканей В значительной мере степень развития эндоплазматической сети находится зависимости от уровня дифференцировки клеток Несколько меньше известно о функциональном значении гладкой формы Часть ядерных рибосом свободно располагается кариоплазме, а часть их находится связи с нитевидными структурами, из которых состоят остаточные хромосомы, обнаруживаемые обычно при электронномикроскопическом исследовании интерфазного ядра Вопрос о том, где клетке образуются рибосомы, до сих пор не решен, но сейчас уже довольно убедительно показано, что основным местом формирования рибосом служит ядрышко, и образованные нем рибосомы поступают из ядра цитоплазму Размеры митохондрий большинстве исследованных клеток так же варьируют, как и их форма Во многих клетках митохондрии распределены довольно равномерно по всей цитоплазме, что свойственно нервным клеткам, некоторым эпителиальным клеткам, многим простейшим Кристы располагаются параллельно друг другу и ориентированы поперечном направлении по отношению к продольной оси митохондрии.

Во многих клетках этот органоид действительно имеет форму сложной сети, расположенной вокруг ядра По данным электронномикроскопического исследования, ультраструктура комплекса Гольджи включает три основных компонента Этот клеточный органоид представляет, поэтому, преемственную структуру, и при делении обычно материал его распределяется поровну между материнской и дочерней клетками Каждая лизосома ограничена плотной мембраной, внутри которой заключено свыше 12 гидролитических ферментов, имеющих наибольшую активность кислой среде Лизосомы обнаружены клетках многих органов многоклеточных животных, у простейших, а последнее время и клетках растений Клеточный центр органоид, обнаруженный во всех клетках многоклеточных животных, простейших и клетках некоторых растений Количество ядер также может варьировать типична одноядерная клетка, но встречаются клетки двуядерные некоторые клетки печени и хрящевые клетки и многоядерные например, волокна поперечнополосатой мышцы и клетки сифонных водорослей содержат несколько сот ядер. Оболочка хлоропласта состоит из двух мембран Наружная От других типов пластид хлоропласты отличаются наличием зеленых пигментов Внешняя оболочка хлоропластов отграничивает его внутреннее.

Хлоропласты красных водорослей имеют очень своеобразную среди водорослей организацию ламеллярной системы диски не образуют пачек, а лежат обособленно друг от друга, причем огибающие периферические направляются параллельно оболочке хлоропласта, а расположенные ближе к центру параллельно длинной оси органеллы Пиреноид обычно Chlorella, например, имеет единственный чашевидный хлоропласт, тогда как хлоропласты некоторых видов Spirogyra представляют собой длинные, спирально закрученные образования, лежащие вдоль всей клетки. Слово геморрой переводе с греческого обозначает кровотечение Это заболевание проявляется появлением анальной. Функция хромопластов окрашивание цветов и плодов и тем самым привлечение опылителей и распространителей семян. Осмотический потенциал относится к так называемым коллигативным свойствам раствора, таким, как понижение точки замерзания или повышение точки кипения Все эти показатели зависят от молярной концентрации 1 моль раствора любого недиссоциированного вещества имеет осмотический потенциал 22, 7 бара Поскольку уменьшение химического потенциала, или активности воды, пропорционально числу частиц, то при растворении диссоциированных веществ абсолютное значение осмотического потенциала будет больше, для чего вводится соответствующий изотонический коэффициент Надо учесть, что осмотический потенциал любого раствора проявляется только условиях системы раствор полупроницаемая мембрана растворитель.

Ассимиляция поглощенных неорганических веществ химические превращения и включение состав органических, протекает корнях и надземных органах растений Из корня минеральные вещества с током воды транспортируются к надземным органам по сосудам ксилемы. У различных групп организмов хлоропласты значительно различаются по размерам, строению и количеству клетке Особенности строения хлоропластов имеют большое таксономическое значение 7 В основном хлоропласты имеют форму двояковыпуклой линзы, размер их около 46. Например, у динофитовых и эвгленовых имеется 3 мембраны, а у охрофитов. Хлоропласты являются единственным местом отложения крахмала клетке, причем у водорослей часть его, и весьма значительная, концентрируется вокруг специфических образований, получивших название пиреноидов греч пирен косточка и эйдос вид, имеющий вид косточки Пиреноиды самым тесным образом, как структурно, так и функционально, связаны с хлоропластом рис.

Хлоропласта состоят из бесцветной оромы, которой размещены граны Клетки высших растений содержат больше чечевицеобразных хлоропластов с гранами, нежели другие растения Хлоропласты отделены от цитоплазмы двойной мембраной Внутри хлоропластов также имеются мембранные системы, называемые тилакоидными мембранами Внутренняя тилакоидная мембранная система упорядочена во всех направлениях, полости тилакоидов сообщаются между собой Тилакоидные образования обнаруживаются как строме, так и гранах хлоропласта часть тилакоидов стромы переходит граны и участвует их формировании. У водорослей хлоропласты могут иметь самую разнообразную форму и размеры, а у высших растений они очень однородны по своей форме Эти пластиды окружены двойной мембраной и состоят из бесцветного жидкого матрикса стромы с находящейся нем сложной системой уплощенных мембранных пузырьков, известных как тилакоиды, которые объединяются стопки граны Тилакоиды имеют округлые очертания и соединяются с тилакоидами другой гране посредством связующих мембран рис 1 8 Мембраны тилакоидов состоят излипидов и белков, к которым присоединяется хлорофилл. Важной частью хлоропластов является хлорофилл, который выступает качестве оптического сенсибилизатора и играет выдающуюся роль накоплении органического вещества.

Хлоропласт органелла клетки, которой происходит фотосинтез Хлоропласты высших растений обладают высокопроницаемой наружной мембраной и менее проницаемой внутренней, которую встроены специальные транспортные белки Эти мембраны отделяют внутреннее пространство хлоропласта от цитоплазмы клетки Между мембранами находится узкое межмембранное пространство Внутренняя мембрана окружает строму В строме расположены тилакоиды уплощенные дисковидные мешочки Внутренние полости тилакоидов сообщаются между собой, образуя люминальное пространство Люминальное пространство отделено от стромы непроницаемой для ионов тилакоидной мембраной. В клетке высших растений содержится около 40 хлоропластов которых происходит Такие бесцветные пластиды называются этиопластами. Часто клетках встречаются лейкопласты, не накапливающие запасные питательные вещества, их роль еще до конца не выяснена На свету лейкопласты могут превращаться хлоропласты. Внутренняя мембранная система хромопластах, как правило, отсутствует Каротиноиды чаще всего растворены жирных маслах пластоглобул рис 2 6, и хромопласты имеют более или менее сферическую форму В некоторых случаях корнеплоды моркови, плоды арбуза каротиноиды откладываются виде кристаллов различной формы Кристалл растягивает мембраны хромопласта, и он принимает его форму зубчатую, игловидную, серповидную, пластинчатую, треугольную, ромбовидную.

В эволюционном смысле первичным, исходным типом пластид являются хлоропласты, из которых произошли пластиды остальных двух типов В процессе индивидуального развития онтогенеза почти все типы пластид могут превращаться друг друга. Группа тилакоидов, уложенных наподобие стопки монет, называется граной 5 В хлоропласте содержится среднем 40 60 гран, расположенных шахматном порядке Что называют хлоропластами Пространство между оболочкой хлоропласта и тилакоидами называется стромой Так называются специфические структуры, которых происходят процессы фотосинтезаДля чего нужны эти хлоропласты Фотосинтез вот их главная, но далеко не единственная роль Крахмал, образующийся при фотосинтезе, называется первичным, или ассимиляционным, он откладывается хлоропластах виде мелких крахмальных зерен.

Предшественниками пластид являются пропластиды мелкие, обычно бесцветные образования, находящиеся делящихся клетках корней и побегов Если развитие пропластид более дифференцированные структуры задерживается изза отсутствия света, них может появиться одно или несколько проламеллярных телец скопления трубчатых мембран Такие бесцветные пластиды называются этиопластами Этиопласты превращаются хлоропласты на свету, а из мембран проламеллярных телец формируются тилакоиды В зависимости от окраски, связанной с наличием или отсутствием тех или иных пигментов, различают три основных типа пластид см выше хлоропласты хромопласты и лейкопласты Обычно клетке встречаются пластиды только одного типа Однако установлено, что одни типы пластид могут переходить другие.

Строение пластид может быть рассмотрено на примере хлоропластов рис 10 Они имеют оболочку, образованную двумя мембранами наружной и внутренней Внутренняя мембрана вдается полость хлоропласта немногочисленными выростами Мембранная оболочка отграничивает от гиалоплазмы клетки матрикс хлоропласта, так называемую строму Как строма, так и выросты внутренней мембраны формируют полости хлоропласта сложную систему мембранных поверхностей, отграничивающих особые плоские мешки, называемые тилакоидами, или ламеллами Группы дисковидных тилакоидов связаны друг с другом таким образом, что их полости оказываются непрерывными Эти тилакоиды образуют стопки наподобие стопки монет, или граны Тилакоиды стромы объединяют граны между собой В мембранах тилакоидов сосредоточен главнейший пигмент зеленых растений хлорофилл и вспомогательные пигменты каротиноиды Внутренняя структура хромопластов и лейкопластов проще Граны них отсутствуют. В лейкопластах пигменты отсутствуют, но здесь может осуществляться синтез и накопление запасных питательных веществ, первую очередь крахмала иногда белков редко жиров Очень часто лейкопластах формируются зерна вторичного запасного крахмала. Красноватая или оранжевая окраска хромопластов связана с присутствием них каротиноидов Считается, что хромопласты конечный этап развитии пластид, иначе говоря, это стареющие хлоропласты и лейкопласты Наличие хромопластов отчасти определяет яркую окраску многих цветков, плодов и осенних листьев.

Внутреннее строение хлоропластов, их ультраструктура были раскрыты с использованием электронного микроскопа Оказалось, что хлоропласты окружены двойной мембраной Толщина каждой мембраны 7, 5 10 нм, расстояние между ними 10 30 нм Внутреннее пространство хлоропластов заполнено бесцветным содержимым стромой и пронизано мембранами ламеллами Ламеллы, соединенные друг с другом, образуют как бы пузырьки тилакоиды греч тилакоидес мешковидный В хлоропластах содержатся тилакоиды двух типов Короткие тилакоиды собраны пачки и расположены друг над другом, напоминая стопку монет Эти стопки называются гранами, а составляющие их тилакоиды тилакоидами гран Между гранами параллельно друг другу располагаются длинные тилакоиды Составляющие их ламеллы получили название тилакоиды стромы Между отдельными тилакоидами стопках гран имеются узкие щели Тилакоидные мембраны содержат большое количество белков, участвующих фотосинтезе В составе интегральных мембранных белков имеется много гидрофобных аминокислот Это создает безводную среду и делает мембраны стабильнее Многие белки тилакоидных мембран построены виде векторов и граничат с одной стороны со стромой, а с другой контактируют с внутренним пространством тилакоида. В хлоропластах содержатся различные пигменты В зависимости от вида растений. О запасных веществах я уже говорил, приводя характеристику химического состава клеточного сока.

Пластиды каждого типа имеют свое строение и выполняют специфические функции Однако возможны переходы одного типа другой, своеобразные взаимопревращения пластид Это и дает основания объединить их единую систему Такая система совокупность пластид клетки называется пластидом. Иногда зеленый цвет маскируется другими пигментами хлоропластов у красных и бурых водорослей или клеточного сока у лесного бука Клетки водорослей содержат одну или несколько различной форм хлоропластов. С Ю Ченцов Общая цитология Издание 2ое, исправленное и дополненное Издательство Московского университета. Рис 226 Строение хлоропласта а, лейкопласта, амилопласта и хромопласта. Световые реакции локализованы тилакоидах 1, темновые матриксе.

Многих исследователей занимал вопрос о происхождении пластид и о путях их образования Еще конце позапрошлого столетия было найдено, что у нитчатой зеленой водоросли спирогиры деление клеток при вегетативном размножении сопровождается делением их хроматофора путем перетяжки Подробно исследована судьба хлоропласта у зеленой водоросли хламидомонады рис 230 Оказалось, что при бесполом, вегетативном, размножении сразу вслед за делением ядра наступает перешнуровка гигантского хроматофора на две части, каждая из которых попадает одну из дочерних клеток, где дорастает до исходной величины Такое же равное разделение хлоропласта происходит и при формировании зооспор При образовании зиготы после слияния гамет, каждая из которых содержала хлоропласт, после объединения ядер хлоропласты сначала соединяются тонкой перемычкой, а затем их содержимое сливается одну крупную пластиду. У высших растений также встречается деление зрелых хлоропластов, но очень редко Увеличение числа хлоропластов и образование других форм пластид лейкопластов и хромопластов следует рассматривать как путь превращения структурпредшественников пропластид Весь же процесс развития различных пластид можно представить виде монотропного идущего одном направлении ряда смены форм.

Пропластиды представляют собой мелкие 0, 4 1 мкм двумембранные пузырьки, внутреннее строение которых не имеет какихлибо отличительных черт По сравнению с вакуолями цитоплазмы у них более плотное содержимое и имеются две отграничивающие мембраны внешняя и внутренняя наподобие промитохондрий у дрожжевых клеток Внутренняя мембрана может давать небольшие складки или образовывать мелкие вакуоли Пропластиды чаще всего встречаются делящихся тканях растений клетки меристемы корня, листьев, точке роста стеблей и др По всей вероятности, увеличение их числа происходит путем деления или почкования, отделения от тела пропластиды мелких двумембранных пузырьков.

Другой формой пластид у высших растений является хромопласт, окрашивающийся обычно желтый свет результате накопления нем каротиноидов см рис 226, Хромопласты образуются из хлоропластов и значительно реже из лейкопластов например, корне моркови Процесс обесцвечивания и изменения хлоропластов легко наблюдать при развитии лепестков или при созревании плодов При этом пластидах могут накапливаться окрашенные желтый цвет капельки глобулы или них появляются тела форме кристаллов Эти процессы сопряжены с постепенным уменьшением числа мембран пластиде, с исчезновением хлорофилла и крахмала Процесс образования окрашенных глобул объясняется тем, что при разрушении ламелл хлоропластов выделяются липидные капли, которых хорошо растворяются различные пигменты например, каротиноиды Таким образом, хромопласты представляют собой дегенерирующие формы пластид, подвергнутые липофанерозу распаду липопротедных комплексов.

В хлоропластах, как и митохондриях, мы вновь сталкиваемся с существованием особой системы синтеза белка, отличной от таковой клетке Эти открытия вновь пробудили интерес к теории симбиотического происхождения хлоропластов Идея о том, что хлоропласты возникли за счет объединения клетокгетеротрофов с прокариотическими синезелеными водорослями, высказанная на рубеже XIX и XX вв А С Фоминциным и К С Мережковским, вновь находит свое подтверждение В пользу этой теории говорит удивительное сходство строения и функциональных свойств хлоропластов и синезеленых водорослей, первую очередь их способность к фотосинтетическим процессам. Известны многочисленные факты истинного эндосимбиоза синезеленых водорослей с клетками низших растений и простейших, где они функционируют и снабжают клеткухозяина продуктами фотосинтеза Оказалось, что выделенные хлоропласты могут также отбираться некоторыми клетками и использоваться ими как эндосимбионты У многих беспозвоночных коловратки, моллюски, питающихся высшими водорослями, которые они переваривают, интактные хлоропласты оказываются внутри клеток пищеварительных желез Так, у некоторых растительноядных моллюсков клетках найдены интактные хлоропласты с функционирующими фотосинтетическими системами, за активностью которых следили по включению 14.

Трехмерная модель структурной организации тилакоидов представлена на рис 3 3, В Согласно современным представлениям, при образовании гран внут ренняя мембрана образует не замкнутые мешочки, а, скорее, наслоения, склад ки В результате внутри хлоропласта возникает единая внутренняя мембрана, которая разделяет внутреннее пространство хлоропластов на два отсека компартмента строму и люмен Интеграция внутреннего пространства тила коидов гран и стромы достигается за счет того, что тилакоиды гран пронизаны одной или несколькими тилакоидами стромы Тилакоиды стромы могут быть сильно перфорированы, результате чего образуются узкие или широкие мемб ранные каналы, называемые фретами, которые связывают граны между собой. Автолиз саморазрушение клетки, наступающее вследствие высвобождения содержимого лизосом В норме автолиз имеет место при метаморфозах исчезновение хвоста у головастика лягушек, инволюции матки после родов, очагах омертвления тканей. Строение митохондрии 1 наружная мембрана 2 внутренняя мембрана 3 матрикс 4 криста 5 мультиферментная система 6 кольцевая.

Цитоскелет образован микротрубочками и микрофиламентами Микротрубочки цилиндрические неразветвленные структуры Длина микротрубочек колеблется от 100 мкм до 1 мм, диаметр составляет примерно 24 нм, толщина стенки 5 нм Основной химический компонент белок тубулин Микротрубочки разрушаются под воздействием колхицина Микрофиламенты нити диаметром 5 7 нм, состоят из белка актина Микротрубочки и микрофиламенты образуют цитоплазме сложные переплетения Функции цитоскелета 1 определение формы клетки, 2 опора для органоидов, 3 образование веретена деления, 4 участие движениях клетки, 5 организация тока цитоплазмы.

Клеточный центр включает себя две центриоли и центросферу Центриоль представляет собой цилиндр, стенка которого образована девятью группами из трех слившихся микротрубочек 9 триплетов, соединенных между собой через определенные интервалы поперечными сшивками Центриоли объединены пары, где они расположены под прямым углом друг к другу Перед делением клетки центриоли расходятся к противоположным полюсам, и возле каждой из них возникает дочерняя центриоль Они формируют веретено деления, способствующее равномерному распределению генетического материала между дочерними клетками В клетках высших растений голосеменные, покрытосеменные клеточный центр центриолей не имеет Центриоли относятся к самовоспроизводящимся органоидам цитоплазмы, они возникают результате дупликации уже имеющихся центриолей Функции 1 обеспечение расхождения хромосом к полюсам клетки во время митоза или мейоза, 2 центр организации цитоскелета. Перейти к лекции 6 Эукариотическая клетка цитоплазма, клеточная оболочка, строение и функции клеточных мембран. К клеточной стенке изнутри примыкает клеточная мембрана, называемая ботанической литературе плазмалеммой В голых клетках плазмалемма осуществляет контакт с внешней средой, растительных клетках, одетых клеточной стенкой, контакт между стенкой и внутренними частями протоплазмы. Плазмалемма выполняет функцию механической защиты у клеток, лишенных клеточных стенок.

В растительных и животных клетках аппарат Гольджи устроен одинаково и представлен образованиями трех типов диктиосомами, везикулами пузырьками и межцистерными образованиями. Уплощенные цистерны диктиосомы расположены пачками по 5 8 штук Толщина мембран, ограничивающих цистерны, составляет 7. Синтезированные вещества заключаются мембрану и форме секреторных пузырьков транспортируются к плазмалемме Сливаясь с плазмалеммой, пузырьки выносят секретируемые продукты из протопласта клетки, а мембрана везикул становится при этом плазматической мембраной. Кроме того, для растительных клеток очень важно функционирование аппарата Гольджи создании клеточной стенки на протяжении всего ее онтогенеза индивидуального развития. Важно отметить, что даже тканях, клетки которых слабо растут и делятся, постоянно происходит обновление мембранных компонентов. По мере роста клетки провакуоли сливаются друг с другом и вакуоль увеличивается размерах При этом формируется вакуолярная мембрана топопласт Топопласт является производным мембран эндоплазматического ретикулума.

Возникший тонопласт может образовывать инвагинации что приводит к включению вакуоль цитоплазматического материала. Пузырьки производные аппарата Гольджи не сливаются с мембраной вакуоли, а попадают вакуоль результате инкапсуляции их топопластом Затем полости вакуоли эти мембраны лизируются. Многие алкалоиды сильные яды, другие обладают наркотическим или тонизирующим эффектом Это обусловило их широкое применение медицине и промышленности. Обладающие антисептическими свойствами дубильные вещества защищают растения от инфекции. Митохондрии обычно мельче, чем пластиды, имеют около половины 0, 5 мкм диаметре и очень разнообразны по форме и величине Они могут быть округлыми, вытянутыми, гантелевидными, неправильной формы. Поскольку митохондриях накапливается энергия, их называют энергетическими станциями клетки. Основной функцией рибосом является трансляция, то есть синтез белков На фотографиях, полученных с помощью электронного микроскопа, они выглядят округлыми тельцами диаметром 20. В цитоплазме локализованы 80 S рибосомы, состоящие из 40 S и 60 S субъединиц. Глиоксисомы возникают при прорастании семян и участвуют превращении жирных масел эндосперма сахара. Микрофиламенты вместе с микротрубочками образуют гибкую сеть, называемую цитоскелетом.

Некоторые растения например, саговники, гинкго кардинально отличаются по способу наследования хлоропласт переходят к следующему поколению через сперматозоид этом случае мужской гаметофит живет довольно долго, развиваясь женской шишке после опыления Таким образом, для некоторых голосеменных характерно наследование хлоропластов отцовской линии. Принципиально важно, что хлоропласты растений это органеллы, выполняющие растительной клетке разнообразные функции При этом функции хлоропласт различны для клеток различных тканей Безусловно, главнейшей функцией хлоропластной системы является фотосинтез, происходящий хлоропластах. Классификация пластид по окраске и выполняемой функции подразумевает деление этих органоидов на три типа хлоропласты, лейкопласты и хромопласты Пластиды водорослей именуются хроматофорами. Хлоропласты В клетках высших растений хлоропласты имеют форму двояковыпуклой линзы Длина хлоропластов колеблется пределах от 5 до 10 мкм, диаметр от 2 до 4 мкм Хлоропласты ограничены двумя мембранами Наружная мембрана 1 гладкая, внутренняя 2 имеет сложную.

На основании морфологических особенностей митоз условно подразделяется на стадии профазу, прометафазу, метафазу, анафазу, телофазу Первые описания митотических фаз и установление их последовательности были предприняты 70 80х годах XIX века В конце 1870х начале 1880х годов немецкий гистолог Вальтер Флемминг для обозначения процесса непрямого деления клетки ввёл термин митоз Продолжительность митоза среднем составляет 1 2 часа 1 4 В клетках животных митоз, как правило, длится 30 60 минут, а растительных 2 3 часа Клетки человека за 70 лет суммарно претерпевают порядка 1014 клеточных делений. Мейоз от греч meiosis уменьшение или редукционное деление клетки деление ядра эукариотической клетки с уменьшением числа хромосом два раза Происходит два этапа редукционный и эквационный этапы мейоза Мейоз не следует смешивать с гаметогенезом образованием специализированных половых клеток, или гамет, из недифференцированных стволовых. С уменьшением числа хромосом результате мейоза жизненном цикле происходит переход от диплоидной фазы к гаплоидной Восстановление плоидности переход от гаплоидной фазы к диплоидной происходит результате полового процесса. Этот же механизм лежит основе стерильности межвидовых гибридов Поскольку у межвидовых гибридов ядре клеток сочетаются хромосомы родителей, относящихся к различным видам, хромосомы обычно не могут вступить конъюгацию Это приводит к нарушениям расхождении хромосом при мейозе и, конечном счете, к нежизнеспособности половых.

Анафаза I микротрубочки сокращаются, биваленты делятся и хромосомы расходятся к полюсам Важно отметить, что, изза конъюгации хромосом зиготене, к полюсам расходятся целые хромосомы, состоящие из двух хроматид каждая, а не отдельные хроматиды, как митозе. Второе деление мейоза следует непосредственно за первым, без выраженной интерфазы Sпериод отсутствует, поскольку перед вторым делением не происходит репликации. Метафаза II унивалентные хромосомы состоящие из двух хроматид каждая располагаются на экваторе на равном расстоянии от полюсов ядра одной плоскости, образуя так называемую метафазную пластинку. Пластиды могут трансформироваться Изначально они возникают из клеток образовательной ткани, которые представляют собой мелкие пузырьки, окружённые двумя мембранами При наличии солнечной энергии они преобразуются хлоропласты При старении листьев и стеблей хлорофилл начинает разрушаться В результате зелёные пластиды превращаются хромопласты. Хлоропласт это связующее звено между растением и окружающей средой В результате фотосинтеза происходит не только образование кислорода, но и круговорот природе углерода, водорода, поддержание постоянного состава атмосферы Этот процесс ограничивает содержание углекислого газа, что препятствует возникновению парникового эффекта, перегреванию земной поверхности и гибели многих живых существ на планете Пластиды хлоропласты, которые являются органеллами клеток, осуществляют важнейшие функции, обусловливая существование жизни на Земле.

Наши предки спали не так, как мы Что мы делаем неправильно В это трудно поверить, но ученые и многие историки склоняются к мнению, что современный человек спит совсем не так, как его древние предки Изначально. Хлорофилл у высших растений сосредоточен хлоропластах, а основным органом фотосинтеза у высших растений является лист Хлорофилл обладает особой химической структурой, которая позволяет ему улавливать кванты света рис. В настоящее время принято считать, что существуют две фотосинтетические единицы, которые называют фотосистема 1 и фотосистема 2 Каждая их этих единиц состоит из набора вспомогательных пигментов, которые передают энергию на молекулу главного пигмента, а именно на молекулу хлорофилла а рис. Рис 4 Строение фотосистемы и антенного комплекса собирающих свет пигментов. Место вышедших электронов молекулы хлорофилла П680, занимают электроны воды, так как вода под действием света подвергается фотолизу, где качестве побочного продукта образуется кислород Фотолиз происходит полости тилакоида рис. Превращение углекислого газа глюкозу ходе темновой фазы фотосинтеза получило название цикла Кальвина по имени его первооткрывателя. М С Цвет изобрел принципиально новый метод разделения пигментов, и выделил следующие пигменты хлорофилл a, хлорофилл b и несколько фракций желтых пигментов рис. Метод адсорбционной хроматографии сейчас широко используется научной практике для разделения веществ.

Эта особенность позволяет красным водорослям рис 15, живущим глубине моря, осуществлять фотосинтез, используя слабый голубоватый зеленый свет, который проникает через толщу воды. Считается, что раньше хлоропласты были свободноживущими цианобактериями рис 16, которые поглотила гетеротрофная клетка. Впервые идею о существовании двух фотосинтезирующих систем растениях высказал Роберт Эмерсон рис 17, изучая зависимость эффективности фотосинтеза от длины световой волны. Нужно скачать поурочный план по теме Автотрофное питание Фотосинтез Жми ссылку. Введение Пластиды это мембранные органоиды, встречающиеся у фотосинтезирующих эукариотических организмов высшие растения, низшие водоросли, некоторые одноклеточные организмы У высших растений найден целый набор различных пластид хлоропласт, лейкопласт, амилопласт, хромопласт, представляющих собой ряд взаимных превращений одного вида пластиды другой Основной структурой которая осуществляет фотосинтетические процессы, является хлоропласт. В клетках, размножающихся путем дел ения, морфология ядер существенно изменяется, связи с этим еще с конца прошлого века различают два состояния ядра интерфазное промежутке между дел ениями и делящееся ядро В интерфазе обменные процессы ядре, как и клетке целом, протекают наиболее интенсивно.

В разных клетках форма ядра значительно варьирует Обычно ядра имеют шаровидную или эллипсовидную форму, но могут иметь и другую бобовидную, палочковидную, даже ветвистую паутинных жел езах некоторых насекомых, подковообразную, кольцевидную. При дел ении ядерная оболочка распадается на мелкие пузырьки, из которых дочерних клетках строятся оболочки их ядер. Хлоропласт можно назвать фоторецептором растения, структура которого, очевидно, должна быть приспособлена к эффективному использованию падающего на него света Однако наличие большого количества поверхностей раздела нем кажется, на первый взгляд, противоречащим такому предположению Действительно, хлоропласт содержит среднем около 25 белковолипоидных пластинок, на поверхности которых располагаются молекулы пигментов Из оптики известно, что на границе раздела двух веществ мощность светового пучка заметно уменьшается Так, фотографических объектах на каждой границе раздела стекло воздух теряется до 9 мощности светового пучка, а оптических устройствах, содержащих 4 5 линз, величина потерь может составлять.

Потери на отражение можно значительно уменьшить путем покрытия стекол тонкими пленками вещества, показатель преломления которого имеет промежуточное значение между показателями преломления обрамляющих метод просветления оптики, который был впервые предложен и разработан 1934 группой сотрудников Государственного оптического института под руководством И В Гребенщикова и А А Лебедева Наибольший эффект метода достигается, при показателях преломления обрамляющих сред воздуха и стекла и показателю преломления просветляющего слоя. Естественно, что использование методов тонкослойных покрытий для объяснения оптических свойств хлоропласта требует детального анализа, который, мы надеемся, будет предпринят специалистами по оптике Развиваемый подход может быть перспективным для объяснения высокой световой чувствительности глаза, так как структурная организация наружных члеников палочек и колбочек, где расположены зрительные пигменты, близка к строению хлоропласта Так, одной из работ на модели поверхности глаза насекомых, а также расчетным путем удалось показать, что сетка из бугорков, покрывающих роговицу, снижает отражение света и тем самым повышает ее прозрачность Эта сетка подобна просветляющему покрытию современных оптических устройств. Методы словеснонаглядный, проблемный, частичнопоисковый, исследовательский. Просматривается по списку каждый органоид из рисунков Строение животной клетки и Строение растительной клетки.

Хлоропласты это зеленые пластиды Цвет хлоропластов обеспечивается магнийорганическим веществом хлорофиллом Хлорофилл поглощает лучи красной и синей области спектра, а отражает зеленой Вот почему хлорофилл, хлоропласт и лист растения воспринимаются нашим глазом как зеленые. Каждый учащийся получает карточку Путешествие по клетке, которую должен заполнить и сдать. Роберт Майер, открывший закон сохранения энергии, 1845 высказал предположение, что растения превращают энергию солнечного света энергию химических соединений, образующихся при фотосинтезе По его словам, распространяющиеся пространстве солнечные лучи захватываются и сохраняются для использования дальнейшем по мере надобности Впоследствии русским ученым К А Тимирязевым было убедительно доказано, что важнейшую роль использовании растениями энергии солнечного света играют молекулы хлорофилла, присутствующие зеленых листьях. Рассмотрим сначала общие принципы превращения энергии солнечного света, характерные для всех фотосинтетических систем, а затем более детально остановимся на примере функционирования фотореакционных центров и цепи электронного транспорта хлоропластов у высших растений. Фотохимический реакционный центр перенос электрона, стабилизация разделенных зарядов. Последовательность процессов, происходящих после возбуждения реакционного центра P, и диаграмма соответствующих изменений энергии фотосистемы схематически изображены на рис.

Таким образом, результате очень быстрого 10 12 с переноса электрона от P к A реализуется второй принципиально важный этап преобразования солнечной энергии при фотосинтезе разделение зарядов реакционном центре При этом образуются сильный восстановитель А донор электрона и сильный окислитель P акцептор электрона. При этом происходит не только удаление электрона от положительно заряженного реакционного центра P но и заметно снижается энергия всей системы рис 3 Это означает, что для переноса электрона обратном направлении переход B A ему потребуется преодолеть достаточно высокий энергетический барьер ΔE 0, 3 0, 4 эВ, где ΔE разность энергетических уровней для двух состояний системы, при которых электрон находится соответственно на переносчике A или B По этой причине для возвращения электрона назад, от восстановленной молекулы В к окисленной молекуле A, ему потребовалось бы гораздо больше времени, чем для прямого перехода A B Иными словами, прямом направлении электрон переносится гораздо быстрее, чем обратном Поэтому после переноса электрона на вторичный акцептор B существенно уменьшается вероятность его возвращения назад и рекомбинации с положительно заряженной дыркой.

Получив электрон от молекулы донора D и вернувшись свое исходное восстановленное состояние P, реакционный центр уже не сможет принять электрон от восстановленных акцепторов, однако теперь он готов к повторному срабатыванию отдать электрон находящемуся рядом с ним окисленному первичному акцептору A Такова последовательность событий, происходящих фотореакционных центрах всех фотосинтезирующих систем. Затем электрон переносится на вторую молекулу пластохинона Q B а Р 680 получает электрон от первичного донора электрона.

Основная функция хлоропластов это фотосинтез В 1955 Д Арнон показал, что изолированных хлоропластах может быть осуществлен весь процесс фотосинтеза Важно отметить, что хлоропласты имеются не только клетках листа Они встречаются клетках не специализирующихся на фотосинтезе органов стеблях, колосковых чешуйках и остях колосьев, корнеплодах, клубнях картофеля и В ряде случаев зеленые пластиды обнаруживаются тканях, расположенных не наружных, освещенных частях растений, а слоях, удаленных от света тканях центрального цилиндра стебля, средней части луковицы лилейных, а также клетках зародыша семени многих покрытосеменных растений Последнее явление хлорофиллоносность зародыша привлекает внимание систематиков растений Имеются предложения разделить все покрытосеменные растения на две большие группы хлороэмбриофиты и лейкоэмбриофиты, содержащие и не содержащие хлоропласты зародыше М С Яковлев Исследования показали, что структура хлоропластов, расположенных других органах растения, так же как и состав пигментов, сходны с хлоропластами листа Это дает основания считать, что они способны к фотосинтезу В том случае, если они подвергаются освещению, повидимому, них действительно происходит фотосинтез Так, фотосинтез хлоропластов, расположенных остях колоса, может составлять около 30 от общего фотосинтеза растения Позеленевшие на свету корни способны к фотосинтезу В хлоропластах, находящихся кожуре плода до определенного этапа его развития, также может идти фотосинтез Согласно предположению А Л Курсанова, хлоропласты, расположенные вблизи проводящих путей, выделяя кислород, способствуют повышению интенсивности обмена веществ ситовидных трубок.

Митохондрии подвижны и могут перемещаться клетке за счет собственного движения Однако по большей части они передвигаются током движущейся цитоплазмы На свету митохондрии движутся к хлоропластам, а темноте к стенкам клетки. Рибосомы отличие от пластид и митохондрий представляют собой не микроскопические, а субмикроскопические органоиды размером от 200108 280108. Большое значение регуляции функций организма играет цитоплазматическая связь между клетками Они соединены цитоплазматическими нитями плазмодесмами, объединяющими клетки как бы единое целое Впервые плазмодесмы были обнаружены проф Горожанкиным. Световая регуляция осуществляется длиной дня, продолжительность которого влияет на развитие растений Растения делятся на растения короткого дня, зацветающие лишь при укорочении длины дня осенью, растения длинного дня, зацветающие только при длине дня больше 12, и нейтральные растения, зацветающие как на коротком, так и на длинном дне Наконец, регулирование светом может осуществляться с помощью специального вещества фитохрома Фитохром имеет две формы активную и неактивную Активная форма тормозит рост, неактивная форма дает симптомы этиоляции По своей природе фитохром близок к пигментам синезеленых и красных водорослей фикоциану и фикоэритрину Освещение красным светом с длиной волны 660 нм переводит фитохром активную форму, а более длинноволновый красный свет приводит фитохром уже неактивное состояние.

Фотосистема II это громадный ферментный комплекс, состав которого входит несколько белков, зеленый хлорофилл a и b, а также желтооранжевые пигменты каротиноиды На одну молекулу белка приходится несколько десятков молекул хлорофилла Этот ферментный комплекс выполняет две функции улавливает солнечную энергию с помощью молекул хлорофилла и осуществляет фотолиз воды Поглощение света определенной длины волны приводит к изменениям структуре молекул хлорофилла, они переходят возбужденное состояние и формируют поток электронов, поступающих электроннотранспортную цепь Реакция фотолиза воды сопровождается образованием протонов Н, которые также используются электроннотранспортной цепи для создания разности потенциалов. Фотосистема I это ферментный комплекс, меньший по размеру, чем фотосистема II Его главная функция формирование дополнительного потока электронов за счет пигментов фотосинтеза. Электроннотранспортная цепь тилакоидных мембран хлоропластов имеет некоторые структурные отличия от электроннотранспортной цепи митохондрий Функция ее остается прежней создание разности потенциалов на мембране тилакоидов. Хлоропласты, как и митохондрии, способны делиться Деление хлоропластов происходит независимо от клеточного деления Но у водорослей, где фотосинтезирующая система представлена единственным хроматофором, деление хроматофора происходит во время митоза, и плоскость деления совпадает с плоскостью деления клетки.

Бесцветные лейкопласты рис 7 5 имеют неразвитую мембранную сеть внутри стромы и выполняют основном запасающую функцию В лейкопластах синтезируется и накапливается вторичный крахмал, белки и капли масла В одном и том же лейкопласте могут накапливаться разнообразные вещества На свету лейкопласте начинает активно развиваться фотосинтезирующая система, они становятся зелеными и превращаются хлоропласты. Рис 8 1 Форма фибробласта обеспечивается нитями натяжения цитоскелета. Известно много типов белка миозина, наиболее важными являются белки миозинII и миозинI Белок миозинII входит состав мышечных клеток, а также представлен актомиозиновом комплексе клетках, способных к движению Взаимодействие актиновых и миозиновых структур способствует образованию сократительного кольца во время цитокинеза животной клетки конце митоза, когда клетка делится надвое с помощью перетяжки. Структура молекулы белка миозинаII представлена двумя субъединицами, каждая из которых имеет головную моторную часть и фибриллярный хвост рис 8 3 а При полимеризации миозина образуется достаточно толстая фибрилла, которой головки выступают на поверхности, а хвосты направлены одну сторону рис. Принцип сокращения одинаков для всех мышечных клеток, но разных типах мышечных клеток миофибриллы могут иметь разную длину, занимать бо́льшую или меньшую часть цитоплазмы Разные типы мышечных клеток отличаются друг от друга также организацией и расположением митохондрий и каналов гладкой.

Окраска пластид обуслов лена наличием особых кра сящих веществ пигментов У зеленых пластид хлоро пластов окраска обусловле на наличием хлорофил ла, а у хромопластов на личием оранжевого пигмента каротина. Рис 13 Хромо пласты Клетка из венчика цветка настурции Tropaeolum. Хлоропласты играют ос новную роль питании зе леного растения На солнеч ном свету зеленое растение своих хлоропластах строит из воды и углекислого газа углеводы, выделяя окружа ющую атмосферу кислород. Хлоропласты пластиды зеленого цвета, на мембранах которых идет процесс фотосинтеза. Рис 3 Форма хлоропластов хроматофоров водорослей 1 лентовидный у спирогиры, 2 сетчатый у гидродикциона водяной сеточки, 3 чашевидный у хламидомонады. Внутреннее пространство хлоропластов заполнено бесцветным веществом стромой и пронизано мембранами ламеллами Ламеллы, соединенные друг с другом, образуют подобие пузырьков тилакоидов от греч тилакоидос мешок В хлоропластах встречаются тилакоиды двух типов. В хлоропластах большинства водорослей гран нет рис 4, а ламеллы стромы располагаются одиночно или собраны группы по 220. В мире существует более 280 тысяч различных видов растений, от мельчайших одноклеточных водорослей до гигантских деревьев, но все они живут по одинаковым законам.

Лист захватывает воздух через маленькие отверстия, или устьица, а воду получает через стебель Чтобы разложить воду на водород и кислород, содержащемуся хлоропластах хлорофиллу нужна солнечная энергия Выделяющийся водород соединяется с углеродом, который содержится воздухе виде углекислого газа, результате получается глюкоза, а она затем превращается другие сахара. Сахар служит для растения пищей распространяясь по сосудам, он попадает туда, где нужен, то время как кислород покидает растение через устьица. Дыхание растения это процесс, котором сахар разлагается на углекислый газ и воду при этом выделяется энергия, которая расходуется на поддержание жизнедеятельности растения. Корень закрепляет растение почве, а также впитывает воду и минералы В таких растениях, как морковь, корне имеется запас питательных веществ. Внутренняя мембрана, 3 кристы 4 матрикс, 5 складка внутренней мембраны, 6грибовидные тельца по Б Албертсу и соавт и по К де Дюву, с изменениями. Пластиды специализированные полуавтономные двумембранные органоиды растений, выполняющие разнообразные функции.

Исходной формой пластид являются пропластиды, или архепластиды Увеличиваясь размерах, пропластиды превращаются лейкопласты. Происхождение пластид филогенезе и онтогенезе остается неясным Твердо установлено, что пластиды никогда не образуются заново механизмы увеличения числа пластид клетке, вероятно, разнообразны деление, дробление, почкование В изолированной культуре пластиды не могут существовать длительное время. Впервые участие хлоропластов процессах фотосинтеза показал Т Энгельман 1883, хотя еще Ч Дарвин считал, что хлорофилл самое интересное из созданных природой органических веществ. У фотосинтезирующих пурпурных и зеленых бактерий пластиды отсутствуют Их функции выполняют разнообразные мезосомы прокариотические тилакоиды, ламеллы и хроматофоры У цианобактерий цитоплазме имеются ламеллы, по структуре сходные с ламеллами высших растений.

У водорослей пластиды обычно называются хроматофоры Форма хроматофоров париетальные постенные, чашевидные, кольцеобразные, цилиндрические, спиральные, звездчатые Число тилакоидов составе одной ламеллы от 1 до 3 У зеленых водорослей имеются граны Количество оболочек мембран различно 2 красные и зеленые водоросли, 3 эвгленовые и пирофитовые и 4 золотистые, желтозеленые, диатомовые и бурые При наличии 4 мембран внешняя мембрана постепенно переходит мембраны эндоплазматической сети и ядерной оболочки В состав хроматофоров входит специфическая белковая структура пиреноид Вокруг пиреноида откладывается крахмал Пиреноиды имеются также пластидах некоторых моховидных. Хромопласты образуются из хлоропластов или редко из лейкопластов например, моркови Присутствие хромопластов лепестках цветов и плодах обусловливает яркость их окраски и способствует привлечению насекомыхопылителей цветов и животных, распространителей плодов. В стоячих и медленно текущих водах часто плавают или оседают на дно скользкие яркозелёные комки Они похожи на вату и образованы скоплениями нитчатой водоросли спирогиры Вытянутые цилиндрические клетки спирогиры покрыты слизью Внутри клеток хроматофоры виде спирально закрученных лент. Наиболее сложное строение этой группе растений имеют харовые водоросли, обитающие пресноводных водоёмах Эти многочисленные зелёные водоросли по внешнему виду напоминают хвощи Харовую водоросль нителлу, или блестянку гибкую, часто выращивают аквариумах.

Бурые водоросли многоклеточные растения Их длина колеблется от микроскопической до гигантской несколько десятков метров Слоевища этих водорослей могут быть нитевидными, шаровидными, пластинчатыми, кустообразными Иногда они содержат воздушные пузыри, удерживающие растение воде вертикальном положении К грунту бурые водоросли прикрепляются ризоидами или дисковидно разросшимся основанием слоевища. Красные водоросли, или багрянки, основном многоклеточные морские растения Лишь некоторые виды багрянок встречаются пресных водоёмах Очень немногие из красных водорослей одноклеточные. Слоевище, или таллом, вегетативное тело грибов, водорослей, лишайников, некоторых моховидных, не дифферинцированное на органы и не имеюие настоящих тканей. Во многих странах водоросли используют для приготовления разнообразных блюд Они очень полезны, так как содержат много углеводов, витаминов, богаты йодом. Особенно часто употребляют пищу ламинарию морскую капусту, ульву морской салат, порфиру и др Хламидомонаду, хлореллу и другие одноклеточные зелёные водоросли применяют при биологической очистке сточных вод Чрезмерное размножение водорослей, например оросительных каналах или рыборазводных прудах, может принести вред Поэтому каналы и водоёмы приходится периодически очищать от этих растений. Почему даже у многоклеточных водорослей, имеющих большие размеры, отсутствует сосудистая система.

Хлоропластами называют зеленые пластиды, встречающиеся клетках фотосинтезирующих эукариот и играющие ключевую роль осуществлении фотосинтеза Название хлоропласт состоит из основ двух греческих слов хлорос зеленый и пластос вылепленный. Каждый хлоропласт содержит определенное количество хлорофилла Хлоропласты всех зеленых растений по своему строению относятся к категории двумембранных органелл двойная мембрана ограничивает пространство, заполненное тилакоидами образованиями, которых расположена электротранспортная цепь хлоропластов Хлоропласты некоторых организмов имеют более двух мембран такая структура могла появиться результате эндосимбиоза не с прокариотными клетками, а с эукариотами, которые уже имели своем составе хлоропласты. Некоторые вопросы физиологии растений Суточный периодизм жизнедеятельности растений. И только совокупное использование продуктов почвенного и светового питания продуктов фотосинтеза позволяет растениям образовывать новые молекулы, размножать клетки, строить новые ткани и органы В этом и состоит процесс роста и развития растения, когда увеличиваются его размеры и формируются дифференцированные органы. Под дыханием растений понимается процесс газообмена поглощения кислорода воздуха 0 2 и выделения углекислого газа Такое дыхание на уровне целого растения, называют внешним дыханием.

Центральная часть общего пути катаболизма разложения сложных веществ на более простые описана циклом Кребса Это циклический биохимический процесс, ходе которого происходит превращение соединений, образующихся как промежуточные продукты при распаде углеводов, жиров и белков, до CO 2 При этом освобождённый водород дальнейшем окисляется до воды, принимая непосредственное участие синтезе универсального источника энергии. За эту работу Х Кребс совместно с Ф Липманом 1953 был удостоен Нобелевской премии. Процесс транспирации усиливается тем сильнее, чем ниже влажность воздуха и выше его температура Сильное влияние на транспирацию оказывает свет На свету повышается температура листа, и это вызывает усиление процесса транспирации Свет влияет на транспирацию тем сильнее, чем выше листьях содержание хлорофилла У зеленых растений даже рассеянный свет повышает транспирацию на. Транспирация зависит и от внутренних факторов, прежде всего от содержания воды листьях Всякое уменьшение содержания воды уменьшает интенсивность транспирации Транспирация изменяется зависимости от величины листовой поверхности, а также при изменении соотношения корни побеги Чем больше развита листовая поверхность и больше побеги, тем значительнее общая потеря воды.

Транспирация изменяется течение суток ночью она резко сокращается Это связано как с изменением внешних факторов повышается влажность воздуха, снижается температура, отсутствует свет, так и с внутренними особенностями закрываются устьица Измерения показывают, что ночная транспирация составляет всего 3 5 от дневной Днем транспирации обычно изменяется зависимости от метеорологических условий освещенности, температуры, влажности воздуха Наиболее интенсивно транспирация происходит 12. Основным органом поглощения воды являются корни Дальнейшее передвижение воды растении идет по сосудистой системе корня, стебля и листа Транспорт воды корне зависит от интенсивности процесса дыхания. Снижение аэрации почвы также тормозит поступление воды Это можно наблюдать, когда после сильного дождя все промежутки почвы заполнены водой и вместе с тем на солнце при сильном испарении растения увядают. Процесс роста растения требует больших затрат энергии, источником которой являются процессы дыхания Дыхательные процессы обеспечивает кислород При его снижении ниже 5 рост растения тормозится.

Установлено, что растения интенсивнее растут ночной период суток Для роста многих растений благоприятной является изменение температуры течение суток днем повышенная, а ночью пониженная Это явление Ф Вент назвал термопериодизмом Показано Н И Якушкина, что пониженные ночные температуры ускоряют рост корневой системы и боковых побегов у растений Такое влияние может быть объяснено тем, что при понижении температуры более активно ра ботают ферменты, катализирующие распад крахмала на сахара В листьях обра зуются растворимые транспортные формы углеводов, легко передвигающиеся к точкам роста корня и боковых побегов, благодаря чему их рост усиливается.

 
 

© Copyright 2017-2018 - the-institution