Физиология растений - Якушкина Н.И.
Скачать (прямая ссылка):
Наружная мембрана характеризуется более высокой проницаемостью,
особенно для большинства иизкомолекуляриых веществ. Иа внутрен-
ней поверхности внутренней мембраны митохондрий расположены
грибовидные частицы. Они расположены через правильные про-
межутки. Частицы состоят из головки диаметром 8—10 нм, короткого
стержня (5 им) и базальной пластинки. Можно считать, что внутрен-
няя мембрана образована этими базальиыми пластинками. Каждая
митохондрия содержит Ю4—105 таких грибовидных частиц.
Рис. 11. Схема строения митохондрии:
1 — наружная мембрана; 2 — внутренняя мембрана; 3 ?
- матрикс.
Митохондрии способны к движению. Это имеет большое значе-^
ние в жизни клетки, так как митохондрии передвигаются к тем мес-'
там, где идет усиленное потребление энергии. Они могут ассоцииро-
вать друг с другом как путем тесного сближения, так и при помощи
связующих тяжей. Наблюдаются также контакты митохондрий с
эндоплазматической сетью, ядром, хлоропластами.
В митохондриях локализованы многочисленные дыхательные фер-
менты. Часть из этих ферментов находится в матриксе, а часть лока-
лизована в мембранах. В растущих клетках митохондриальный мат-
рикс становится менее плотным, количество крист растет — это кор-
релирует с увеличением интенсивности дыхания. Известно, что мито-
хондрии способны к набуханию и при потере воды — к сокращению.
В процессе дыхания ультраструктура митохондрий меняется. В том
случае, если в митохондриях протекает активный процесс преобра-
зования энергии окисления в энергию АТФ, внутренняя часть мито-
хондрий становится более компактной.
Митохондрии имеют свой онтогенез. В меристематических клет-
ках можно наблюдать инициальные частицы, которые представляют
собой округлые образования, окруженные двойной мембраной. Диа-
метр таких инициальных частиц составляет 50 нм. По мере роста
клетки инициальные частицы увеличиваются в размере, удлиняются,
и их внутренняя мембрана образует выросты, перпендикулярные оси
митохондрий. Вначале образуются промитохоидрии. Они еще не до-
стигают окончательного размера и имеют мало крист. Из промито-
хондрий образуются митохондрии. Сформировавшиеся митохондрии
делятся путем перетяжки или почкованием.
До сих пор не решен вопрос, возникают ли митохондрии de novo
или они только размножаются. Не исключено, что в оплодотворенной
яйцеклетке митохондрии образуются de novo. Вместе с тем, в даль-
нейшем они размножаются путем деления или почкования.
Широко обсуждается также вопрос, как рассматривать митохонд-
рии и хлоропласты с эволюционной точки зрения. Еще в 1921 г. рус-
ский ботаник Б. М. Козо-Полянский высказал мнение, что клетка —
это симбиотрофная система, в которой сожительствует несколько ор-
ганизмов. В настоящее время эта гипотеза имеет много сторонников.
Согласно гипотезе симбиогенеза, митохондрии — это в прошлом само-
стоятельные организмы. На определенном этапе эволюции они внед-
рились в примитивную содержащую ядро клетку. Оказалось, что
ДНК митохондрий и хлоропластов поГ своей структуре резко отлича-
ется от ядерной ДНК высших растений и сходна с бактериальной
ДНК (кольцевое строение). Сходство обнаруживается и в величине
рибосом. Однако доказательств еще недостаточно и окончательного
вывода по этому вопросу пока сделать невозможно.
4. ВАКУОЛЬ
Вакуоль — это полость, заполненная клеточным соком и окру-
женная мембраной (тонопластом). В образовании вакуолей участ-
вуют цистерны эндоплазматической сети. Вакуоль содержит клеточ-
ный сок, в котором растворены соли, органические кислоты, сахара
и другие соединения. В связи с этим она играет важную роль в осмо-
тических процессах поступления воды и поддержания тургора клет-
ки. Вакуоли — это место, где могут аккумулироваться и сохраняться
питательные вещества, если в данный момент клетка в них не нуж-
дается. В вакуоль также экскретируются различные клеточные от-
бросы, которые затем могут там перерабатываться и обезвреживать-
ся при участии ферментов.
5. ЯДРО
Ядро открыто Брауном в 1831 г. В ядре сосредоточена большая
часть наследственного материала. Лишение клетки ядра приводит
к тому, что она перестает делиться и расти. В основе деления клетки
лежит деление ядра. Обычно в клетке одно ядро. Однако бывают и
многоядериые клетки. Диаметр ядра колеблется от 5 до 20 мкм; бла-
годаря относительно большому размеру ядро хорошо видно в свето-
вой микроскоп. Это сферическое тело, окруженное оболочкой. Распо-
ложение ядра в клетке непостоянно. В молодой растительной клетке
чаще всего ядро расположено ближе к ее центру. Химический состав
ядра представлен главным образом белками и. нуклеиновыми кисло-
тами. Изолированные ядра клеток гороха содержат дезоксирибону-
клеиновой кислоты (ДНК) 14%, РНК—12%, основных белков —
22,6 %, прочих белков — 51,3 %.
Ядерная оболочка состоит из двух мембран толщиной около 7 нм
каждая и разделенных между собой перинуклеарным пространством
шириной 20—-30 нм. Внешняя мембрана на поверхности имеет слож-
ную складчатую структуру, местами соединенную с эндоплазматиче-
