§ 25. Митохондрии. Пластиды. Включения

Вопрос 1. Какие способы движения клеток вы знаете? Что им для этого нужно?

Амебоидное, движения при помощи жгутиков и ресничек, движение с помощью мышц. Кроме этих основных форм, существуют и другие, слабее изученные (скользящее движение грегарин, миксобактерий и нитчатых цианобактерий, сокращение спазмонем сувоек и др.).

Для движения клеткам нужны дополнительные образования (органеллы): жгутики, реснички, псевдоподии (ложноножки).

Вопрос 2. Назовите примеры клеток, имеющих жгутики и реснички.

Жгутики имеет эвглена зеленая, археи и некоторые бактерии, кинетопластиды (класс жгутиконосных протистов).

Реснички можно увидеть у разных видов инфузорий, у некоторых жгутиконосцев.

Вопрос 3. Какие органоиды клетки являются основными производителями энергии?

Митохондрии.

Вопрос 4. Какое строение имеют митохондрии? Какую функцию они выполняют?

Митохондрии — это небольшие (1—7 мкм) округлые или вытянутые тельца. Каждая митохондрия образована двумя мембранами: внутренней и наружной. Наружная мембрана митохондрий гладкая, а внутренняя образует множество выступов и перегородок, которые называются кристами (это происходит потому, что площадь внутренней мембраны намного превышает площадь внешней). Внутреннее пространство этих органоидов называется матриксом.

В матриксе митохондрий находятся рибосомы, размер которых соответствует размеру рибосом прокариотов, а также кольцевая молекула ДНК. Поэтому митохондрии способны синтезировать некоторые собственные белки. Но информация о большинстве необходимых этому органоиду белков всё — таки хранится в геноме ядра.

Также в матриксе митохондрий содержится множество ферментов, которые расщепляют различные органические вещества — углеводы, липиды и аминокислоты — до С02 и Н20, а во внутренней мембране, в кристах располагаются компоненты дыхательной цепи, которые окисляют образующиеся при расщеплении органических веществ восстановительные эквиваленты (НАДН и ФАДН2), используя О2. В результате выделяющаяся энергия запасается в виде АТФ.

Таким образом, функция митохондрий в клетках заключается в получении и запасании энергии для обеспечения жизнедеятельности этих клеток.

Вопрос 5. От чего зависит количество митохондрий в клетке? Почему в клетках печени их так много?

Количество митохондрий в клетке зависит от количества энергии, которую расходует клетка. Т.е. чем больше энергии расходует какая — либо клетка, тем больше в ней митохондрий.

В клетках печени — гепатоцитах — количество митохондрий может превышать тысячу. Это связано с тем, что в печени идет очень интенсивный обмен веществ, для которого нужно много энергии.

Вопрос 6. В клетках каких организмов можно обнаружить пластиды?

Пластиды — это органоиды растительных клеток.

Вопрос 7. Какие виды пластид вам известны? Каковы особенности их строения и выполняемые ими функции?

Различают три вида пластид: хлоропласты, хромопласты и лейкопласты.

Хлоропласты окружены двумя мембранами: наружной гладкой и внутренней, образующей множественные плоские цистерны, которые как бы сложены в стопки. Эти цистерны называются тилакоидами, а состоящие из них стопки — гранами. Внутренняя среда, окружающая тилакоиды, называется стромой. В мембранах тилакоидов расположены белково — пигментные комплексы, содержащие хлорофилл. В свою очередь, строма пластид содержит ферменты, связывающие С02 и синтезирующие органические соединения (в первую очередь углеводы) для питания клеток.

Функции хлоропластов: в них проходит фотосинтез (образование углеводов из неорганических веществ), синтез АТФ.

Хромопласты — это пластиды, окрашенные в жёлтые, красные, фиолетовые цвета. За счёт их пигментов (например, каротиноидов, придающих клеткам красную и оранжевую окраску, а также некоторых других) цветки и плоды приобретают яркий, привлекающий насекомых и животных цвет. Ну а у моркови очень много каротина содержится в корнеплоде. Функция — окрашивают органы растений.

Лейкопласты — пластиды, не имеющие окраски, чаще всего содержатся в клетках подземных частей растений, например, в клубнях картофеля. Кроме того, они весьма изменчивы и при ярком освещении могут превращаться в хлоропласты. Вот почему клубни картофеля, хранящиеся на свету, зеленеют. Эти пластиды выполняют запасающую функцию.

Вопрос 8. Какое значение имеет клеточный центр?

Клеточный центр участвует в построении цитоскелета, а во время митоза и мейоза участвует в построении веретена деления. Образует цитоскелет клетки: цитоплазматические микротрубочки расходятся во все стороны из этой области и определяют геометрию клетки, действуя как рельсы, ориентирующие перемещение различных органелл.

Вопрос 9. Какие структурные компоненты клетки относят к клеточным включениям? В чём заключается их отличие от органоидов клетки?

К клеточным включениям относят капли жира, зёрна белка, глыбки гликогена, мелкие вакуоли и т. п.

Органоиды — это постоянные структуры клетки, а клеточные включения — это непостоянные структурные компоненты клетки, чаще всего представляющие собой запасные питательные вещества. Вопрос 10. Чем схожи и чем различаются между собой пластиды и митохондрии? Ответ представьте в виде таблицы.

Вопрос 11. Почему граны в хлоропласте расположены в шахматном порядке? Ответ обоснуйте.

Граны в хлоропластах расположены в шахматном порядке для того, чтобы не загораживать друг друга от солнечных лучей. Солнечный свет должен хорошо освещать каждую грану, где расположен хлорофилл, тогда фотосинтез будет протекать более интенсивно.

Вопрос 12. Найдите в приведённом тексте ошибки. Укажите номера предложений, в которых сделаны ошибки. Исправьте их: 1) Каждая митохондрия образована двумя мембранами. 2) Внутренняя мембрана митохондрий образует множественные перегородки — тилакоиды. 3) Внутреннее пространство митохондрий называют матриксом. 4) Каждая клетка многоклеточного организма имеет одну, но гигантскую митохондрию. 5) Много митохондрий содержится в клетках мышечной ткани. 6) Число митохондрий в клетке может меняться в зависимости от потребности клетки в энергии. 7) Клетки всех прокариотов имеют митохондрии. 8) Наружная мембрана митохондрий образует выросты.

Ошибки в следующих предложениях: 2, 4, 7, 8.

Нужно правильно:

2) Внутренняя мембрана митохондрий образует множественные перегородки — кристы.

4) Каждая клетка многоклеточного организма имеет несколько мелких митохондрий.

7) Клетки не всех прокариотов имеют митохондрии.

8) Наружная мембрана митохондрий не образует выросты, она гладкая.

Вопрос 13. Красные кровяные клетки эритроциты имеют характерную двояковогнутую форму. За счёт каких внутриклеточных структур она может поддерживаться?

Двояковогнутая форма эритроцитов поддерживается за счет цитоскелета. А именно наличием в цитоскелете белка спектрина и оптимальным соотношением холестерина и лецитина.

Вопрос 14. Обсудите с одноклассниками преимущества и недостатки обоих типов движения — с помощью ресничек и жгутиков.

Движение с помощью ресничек.

Преимущества: ресничка ударяет асимметрично, быстро, рывком в одну сторону, а затем производит медленное обратное движение, в результате которого возвращается в исходное положение. При движении реснички вода перемещается параллельно поверхности, несущей на себе реснички.

Недостатки: для осуществления движения нужно много ресничек.

Движение с помощью жгутиков.

Преимущества: для осуществления движения достаточно и одного жгутика. Жгутик совершает симметричные волнообразные колебания, которые распространяются вдоль него. При движении жгутика вода отталкивается параллельно его продольной оси. Позволяет быстро менять направление движения клетки.

Недостатки: Скорость вращения жгутиков прямо зависит от величины мембранного потенциала.