Реферат: Фізіологія рослинної клітини

Сучасні методи дозволили виявляти присутність особливих «елементарних часток» на внутрішній мітохондріальній мембрані (рис.1.20). Це ферменти АТФ - синтетази, що забезпечують сполучення фосфорилювання АДФ із реакціями в дихальному ланцюзі.

В основі цих часток розташовані компоненти самого дихального ланцюга. Таким чином, основна задача мітохондрій – це синтез АТФ у результаті циклічного окислювання ди- і три карбонових кислот і аеробних реакцій електронотранспортного ланцюга дихання.

Кількість мітохондрій варіює від десятків до десятків тисяч на клітину, змінюючись в онтогенезі, отже вона визначається рівнем метаболізму. У залежності від ділянки клітини, де необхідні електричні витрати, мітохондрії з течією цитоплазми переміщуються в ту чи іншу ділянку.

11. Пластиди, будова і функції

Перші описи пластидів були зроблені в 1676 р. Антоні ван Левенгуком, але детальні дослідження цих структур провів Шимпер в 1882 р.

Система органоїдів, названих пластидами, типова для клітин рослин. Це обмежені подвійною мембраною округлі чи овальні органоїди, що містять внутрішню систему мембран. Пластиди можуть бути безбарвними чи забарвленими. Серед безбарвних розрізняють про пластиди , лейкопласти і етіопласти . Забарвлені пластиди – це хлоропласти і хромопласти .

У вищих рослин усі типи пластид утворюються з про пластид, що є присутніми у клітинах меристематичних тканин. Їхня внутрішня мембрана має лише невеликі інвагінації (утягування). Якщо такі структури зберігаються в зрілих клітинах, їх називають лейкопластами . Оскільки в лейкопластах відкладаються запасні речовини, то назву вони одержують залежно від типу запасної сполуки : якщо запасається крохмаль – амінопласти , жири – олеопласти , білки - протеїнопласти. Етіопласти утворюються при вирощуванні рослин у темряві. При освітлені вони перетворюються в хлоропласти.

Хлоропласти - зелені пластиди рослин. У них здійснюється – фотосинтез . Це овальні тіла довжиною 5-10 мкм і 2-3 мкм у діаметрі (рис.1.21).

Внутрішня мембрана утворює безліч плоских, заповнених рідиною мішків, так званих тилакоїдів. Декілька таких телакоїдів формують купку - грану. Окремі грани хєднані довгими поодинокими тилакоїдами – ламелами. На мембранаї тилакоїдів локалізовані зелені пігменти – хлорофіли , а також жовті і червоні – каротиноїди . На мембранах тилакоїдів відбуваються світові реакції фотосинтезу . Внутрішнє, гомогенне середовище хлоропластів називається стромою. У ній знаходяться розчинні ферменти, що здійснюють темнові реакції фотосинтезу . Надлишок вуглеводів, що утворюється в процесі цих реакцій, може запасатися у вигляді зерен крохмалю. З мембран часто бувають зв’язані кулясті краплі ліпідів, у яких акумулюються ліпідні компоненти мембран. Кільцева ДНК і рибосоми дозволяють пластидам, так само як і мітохондріям, ділитися незалежно від поділів самої клітини. Іноді кількість хлоропластів може збільшуватися не шляхом поділу, а брунькуванням.

Хромосоми містять у стромі велику кількість каротиноїдів. Пігменти, що розташовані не на мембранах і знаходяться в атмосферному стані, часто представлені у вигляді кристалів. Присутністю каротиноїдів пояснюється забарвлення плодів томата, горобини, осіннього листя, коли хлорофіл у них руйнується і виявляється колір інших пігментів.

12. Мікросоми

Уперше були виявлені в 1880 р. Ганштейном. Мікросоми являють собою кулясті тіла діаметром від 0.2 до 1.5 мкм, обмежені елементарною мембраною. Первинні мікросоми утворюються за рахунок діяльності ендоплазматичної сітки. У клітинах рослин виявлені два типи мікросом, що виконують різні функції - пероксисоми і гліоксисоми.

Пероксисоми численні в клітинах листків, де вони тісно зв’язані з хлоропластами. У них відбувається окислювання синтезованої в процесі фотосинтезу гліколевої кислоти з утворенням амінокислоти гліцину, яка вже в мітохондріях перетворюється в серин. При роботі ферментних систем пероксисом утворюється пероксид водню, який руйнується в цих органоїдах ферментом каталазою, що міститься в органоїдах.

Гліоксисоми з’являються при проростанні насіння, у якому запас поживаних речовин представлений здебільшого жирами. Вони містять ряд ферментів, необхідних для перетворення жирів у цукри в процесі окислювання жирних кислот і реакцій гліоксилатного циклу.

13. Вакуолярна система

Важливу особливість рослинних клітин мають одна чи кілька порожнин, називають вакуолями , що відділені від навколишньої цитоплазми одинарною мембраною – тонопластом. Як правило, вакуолі займає більше 50% всього обсягу клітини. Спочатку вакуолі утворюються в молодих клітинах шляхом злиття пухирців, що відокремлюються від ендоплазматичної сітки й апарата Гольджі. Як у структурному, так і у функціональному відношеннях вони близькі до лізосом тваринних клітин. Разом з тим функції вакуоль у рослинних клітинах разюче різноманітні. Вакуолі служать для транспортування і нагромадженні поживних речовин, метаболітів і непотрібних продуктів обміну. Вакуоле може служити місцем відкладання запасних білків, цукрі. Вакуолярний сік має складний склад і включає як органічні речовини, так і мінеральні солі. Крім вуглеводів, органічних кислот, амінокислот і білків, що можуть бути удруге використані в обміні речовин, вакуолі містять