Подробное решение параграф §14 по биологии для учащихся 10 класса, авторов Теремов А.В., Петросова Р.А. Углубленный уровень 2017
Ст. 83
Рассмотрите рис. 57, 58. В чем сходство внутреннего строения митохондрий и хлоропластов?
1) Митохондрии и хлоропласты являются двухмембранными органоидами;
2) В митохондриях и хлоропластах внутренние мембраны образуют выросты: кристы – в митохондриях и тиллакоиды – в хлоропластах;
3) Данные органоиды содержат собственную ДНК;
4) Оба органоида имеют собственные рибосомы и синтезируют собственный белок.
Ст. 86
Вопросы и задания
1. Опишите строение митохондрии. Какую функцию выполняют митохондрии в клетке? Какие процессы протекают в митохондриях?
– полуавтономные органоиды, характерные для клеток эукариот. Митохондрии занимают значительную часть цитоплазмы. Они имеют продолговатую, вытянутую форму, а их величина колеблется от 1,5 до 10 мкм. Митохондрии имеют довольно сложное строение. Их наружная мембрана гладкая, а внутренняя имеет складки и выросты – кристы существенно увеличивают внутреннюю мембранную поверхность.
На внутренней мембране располагаются дыхательные ферменты, обеспечивающие процесс окислительного фосфорилирования, в результате которого синтезируются молекулы АТФ. Митохондрии – это «энергетические станции» клетки. В процессе дыхания в них происходит окончательное окисление веществ кислородом воздуха.
Наличие в митохондриях ДНК, РНК и рибосом обеспечивает синтез собственных митохондриальных белков, передачу наследственной информации в процессе деления.
2. Какую роль играет складчатая структура внутренней мембраны митохондрий?
Внутренняя мембрана состоит из множества складок именуемых кристы, которые значительно увеличивают поверхность мембраны и разбивают внутреннее пространство митохондрии на компартметы. Между собой кристы соединяться особыми перемычками белковой природы, которые помогают поддерживать их форму. Эти же перемычки обеспечивают связь внешний и внутренней мембраны в местах расположения транспортёра внешней мембраны митохондрии, который ответственен за транспорт белков из цитоплазмы через внешнюю мембрану.
3. Опишите строение хлоропластов. Какую функцию они выполняют в клетке? Какие процессы протекают в хлоропластах?
Это также двумембранные полуавтономные органоиды клетки, несколько крупнее митохондрий. Их размеры составляют около 3–10 мкм, в среднем 5 мкм, поэтому хлоропласты, так же как и митохондрии, хорошо видны в световой микроскоп. Они зелёного цвета, который придаёт им пигмент хлорофилл. Форма хлоропластов высших растений продолговатая, двояковыпуклая, но у водорослей (хлоропласты водорослей – хроматофоры) она может быть разнообразной: чашевидной (у хламидомонады), спиралевидной (у спирогиры), полукольцевой.
Наружная мембрана хлоропластов гладкая. Внутренняя мембрана хлоропластов образует выросты – ламеллы, которые сохраняют с ней связь. Внутри хлоропласт заполнен стромой – полужидким содержимым, аналогичным матриксу митохондрий. В строму погружены мембранные структуры – тилакоиды (дисковидные мешочки с тилакоидным пространством внутри). Они образуют как бы внутренние компартменты хлоропластов и уложены в виде стопок, называемых гранами. Каждая грана похожа на стопку монет. Граны соединены между собой ламеллами.
В хлоропластах протекает процесс фотосинтеза. В строме также имеются кольцевая молекула ДНК, РНК, рибосомы, ферменты, осуществляющие синтез белков, глюкозы и других органических веществ.
4. В растительных клетках встречаются три вида пластид. Назовите их. Расшифруйте схему, изображающую взаимный переход одних видов пластид в другие:
2 — й вид ‹–› 1 — й вид 3 — й вид.
Три вида пластид: лейкопласты, хлоропласты, хромопласты.
Лейкопласты, если подвергаются воздействию солнечного света, начинают производить хлорофилл и превращаются в хлоропласты (этот процесс необратим). Хлоропласты, в свою очередь, при старении превращаются в хромопласты и в них накапливаются каротиноиды. Но могут происходить и обратные процессы, когда хромопласты превращаются в хлоропласты, это можно увидеть при микроскопировании корнеплода моркови. Получается такая схема: хромопласт‹–›хлоропласт‹–›лейкопласт
5. С какими из известных вам организмов обнаруживают сходство полуавтономные органоиды клетки? Что вы можете предположить об их происхождении?
Митохондрии – полуавтономные органоиды, т.к. зависят от функционирования клетки. Сами не могут существовать, но в то же время способны к самостоятельному делению, так же синтезируют собственные белки и ферменты.
Считается, что митохондрии возникли при попадании в клетку — хозяина аэробных прокариотических организмов, что привело к образованию специфического симбиотического комплекса. Так, митохондриальная ДНК имеет такое же строение, как и ДНК современных бактерий, а синтез белков и в митохондриях, и в бактериях ингибируется одинаковыми антибиотиками.
6. В клетках разных органов у серой крысы суммарный объём митохондрий по отношению к общему объёму клетки составляет: в печени – 18,4%, в поджелудочной железе – 7,9%, в сердце – 35,8%. Объясните причину такой разницы в содержании митохондрий в клетках.
Митохондрии вырабатывают энергию для работы органа. Сердце должно постоянно перекачивать кровь, без энергия крыса погибнет. Печень участвует в очистке крови, в накоплении сахара и регулирует его уровень в крови. Поджелудочная железа лишь вырабатывает ферменты и гормоны, большое количество энергии ей не нужно.
7. Аппарат Гольджи наиболее развит в железистых клетках (поджелудочная железа, гипофиз, слюнные железы). Митохондрий в этих же клетках значительно меньше. Объясните эти факты с точки зрения функций, выполняемых органоидами.
Аппарат Гольджи отвечает за транспорт веществ (белков например), в этих клетках он нужен, чтобы быстрее переносить вещества, а митохондрии хранят наследственный материал