4 В митохондриях происходит А. формирование первичной структуры белка
B. формирование третичной структуры белка
C. синтез АТФ
D. накопление синтезированных клеткой веществ
5 На мембране шероховатой ЭПС происходит синтезирование А. АТФ
B. Углеводов
C. липидов
D. белков
6 Ядерная оболочка А. отделяет ядро от цитоплазмы
B. состоит из двух мембран
C. пронизана порами
D. верны все ответы
7 Рибосомы участвуют в синтезе А. АТФ
B. белков
C. липидов
D. углеводов
8 Функция Аппарата Гольджи заключается в А. накопление белков для последующего выведения
B. синтез белков и последующем выведении
C. накопление белков для последующего расщепления
D. синтез белков и последующем их расщеплении
9 Аденин образует комплементарную связь с А. гуанином
B. аденином
C. тимином
D. цитозином
10 РНК отличается от ДНК тем, что в ее состав входит урацил вместо А. аденина
B. гуанина
C. тимина
D. цитозина
11 Комплементарными являются основания А. аденин-гуанин
B. аденин-цитозин
C. аденин-тимин
D. цитозин-тимин
12 В состав белков входит А. 10 видов аминокислотах
B. 15 видов аминокислот
C. 20 видов аминокислот
D. 30 видов аминокислот
13 У белков отсутствует функция А. двигательная
B. защитная
C. энергетическая
D. присущи все эти функции
14 Транскрипцией называют А. процесс синтеза РНК на ДНК
B. присоединение аминокислоты к т-РНК
C. синтез р-РНК
D. синтез белковой молекулы
15 Трансляцией называют А. считывание информации с ДНК на и-РНК
B. присоединение аминокислоты к т-РНК
C. синтез р-РНК
D. синтез белковой молекулы
16 К моносахаридам относят: А. глюкоза
B. крахмал
C. сахароза
D. целлюлоза
17 Вирусы содержат А. только ДНК
B. только РНК
C. либо ДНК, либо РНК
D. совместно ДНК и РНК
18 К болезням, вызываемым вирусами, относятся А. холера
B. полиомиелит
C. сифилис
D. верны все ответы
19 Хроматидами называются А. деспирализованные хромосомы
B. перетяжки в хромосомах
C. половинки хромосом, расходящиеся во время митоза
D. слившиеся гомологичные хромосомы
20 Спирализация хромосом происходит в А. интерфазе
B. профазе
C. метафазе
D. телофазе
21 Для мейоза характерно следующее А. число хромосом в диплоидном ядре редуцируется вполовину
B. два гаплоидных ядра сливаются с образованием диплоидного ядра
C. происходит разрыв хромосом
D. верны все ответы
22 Конъюгация хромосом наблюдается в А. профазе митоза
B. метафазе митоза
C. в первой профазе мейоза
D. во второй профазе мейоза
23 Из эктодермы образуется А. скелет
B. нервная система
C. легкие
D. мышцы
24 Из мезодермы образуется А. нервная система
B. легкие
C. печень
D. мышцы
25 Онтогенезом называется А. история происхождения вида
B. процесс возникновения жизни на Земле
C. индивидуальное развитие организма о рождения до смерти
D. индивидуальное развитие организма от зиготы до смерти
источник
ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ЕГЭ
Раздел IV. ОБЩАЯ БИОЛОГИЯ
Клеточная теория
Тестовые задания
Задание 1: выберите один правильный ответ.
1. В клетках растений, грибов и бактерий клеточная стенка состоит
2. Гликокаликс — это наружный слой клеток
3. Двумембранное строение имеют
4. Пластиды имеются в клетках
5. Хлоропласты — это органоиды клетки, в которых
1) происходит клеточное дыхание
2) осуществляется процесс фотосинтеза
3) находятся пигменты красного и желтого цвета
4) накапливается вторичный крахмал
6. В митохондриях происходит
1) накопление синтезируемых клеткой веществ
2) клеточное дыхание с запасанием энергии
3) формирование третичной структуры белка
4) темновая фаза фотосинтеза
7. Шероховатой эндоплазматической сетью называется такая сеть, на стенках которой находится много
8. На мембранах агранулярной эндоплазматической сети происходит синтез
9. Функция комплекса Гольджи заключается в
1) накоплении белков для последующего выведения
2) синтезе белков и последующем их выведении
3) накоплении белков для последующего расщепления
4) синтезе белков и последующем их расщеплении
10. Пищеварительные ферменты содержатся в
1) транспорте веществ, синтезированных в клетке
2) накоплении, химической модификации и упаковке синтезированных в клетке веществ
4) удалении отживших органоидов клетки
12. Клеточный центр участвует в
2) хранении генетической информации
3) формировании веретена деления
13. Основными структурами клеточного центра являются
3) организации деления клетки
4) транспорте синтезированных в клетке веществ
Задание 2: выберите три правильных ответа.
16. Мембранными клеточными органоидами являются
3) эндоплазматическая сеть
6) микротрубочки цитоскелета
17. Эндоплазматическая сеть
1) является источником клеточных лизосом
2) участвует в синтезе органических соединений
3) обеспечивает транспорт веществ
4) делит клетку на отдельные отсеки
6) обеспечивает удаление отмирающих органоидов клетки
1) является барьером между цитоплазмой клетки и внешней средой
2) обеспечивает транспорт аминокислот к месту синтеза белка
3) обеспечивает избирательный транспорт веществ в клетку
4) участвует в межклеточных взаимодействиях
5) служит депо запасных питательных веществ
6) участвует в накоплении и химической модификации веществ, синтезированных в клетке
1) окружены двойной мембраной
2) находятся на поверхности шероховатой эндоплазматической сети
3) состоят из двух субъединиц
4) осуществляют внутриклеточное пищеварение
5) формируют веретено деления
6) участвуют в синтезе белка
1) имеет толщину около 30 нм
2) отделяет ядро от цитоплазмы
3) является непроницаемой для молекул нуклеиновых кислот
4) состоит из двух мембран
6) не содержит фосфолипидов
Задание 3: установите соответствие между органоидом клетки и функцией, которую он выполняет.
1) обеспечивает рост и обновление клеточных мембран
2) участвует в синтезе белков
3) участвует в организации цитоскелета
4) является источником клеточных лизосом
5) участвует в химической модификации веществ, синтезированных в клетке
источник
Сходство функций хлоропластов и митохондрий состоит в том, что в них происходит
Для процесса фотосинтеза необходима АТФ, которая образуется в световую фазу фотосинтеза, а основная функция митохондрий – образование АТФ. Это и является сходством в функциях митохондрий и хлоропластов.
Разве не происходит синтез углеводов в обеих органоидах?
в митохондриях идет окисление органических веществ, синтез углеводов — это функция хлоропластов
В рибосомах, расположенных на гранулярных мембранах эндоплазматической сети, происходит
Фотосинтез идет в хлоропластах,хемосинтез – в цитоплазме, синтез АТФ – в митохондриях, биосинтез белка – на рибосомах.
Какая структура управляет процессами жизнедеятельности в клетках растений, животных, грибов
Всеми процессами в клетки управляют белки, информация о них хранится в ядре, поэтому ядро и управляет процессами жизнедеятельности в клетке.
В каких органоидах клетки происходит синтез молекул АТФ
Синтез молекул АТФ идет в митохондриях, это энергетические станции клетки.
В комплексе Гольджи, в отличие от хлоропластов, происходит
В аппарате Гольджи происходит и накопление синтезируемых в клетке веществ (3), и транспорт веществ (1). Синтеза молекул белка (4) или окисления органических веществ до неорганических (2) в аппарате Гольджи не происходит.
В хлоропластах происходит синтез молекул белка (4) и его накопление (3), но не происходит транспорта веществ (1) или окисления органических веществ до неорганических (2).
Таким образом, в отличие от хлоропластов в аппарате Гольджи происходит транспорт продуктов биосинтеза (мелких мембранных секреторных пузырьков) к поверхности клетки и выведение их из клетки.
Здесь правильный ответ 3! Хлоропласты транспортируют углеводы в клетку, накапливают белок образованный в НИХ САМИХ, а не в клетке. А комплекс Гольджи накапливает вещества образованные органоидами клетки!
Функции аппарата Гольджи очень многообразны. К ним можно отнести:
1) сортировку, накопление и выведение секреторных продуктов;
2) завершение посттрансляционной модификации белков ( гликозилирование, сульфатирование и т.д.);
3) накопление молекул липидов и образование липопротеидов ;
5) синтез полисахаридов для образования гликопротеидов, восков, камеди, слизей, веществ матрикса клеточных стенок растений
(гемицеллюлоза, пектины) и т.п.
6) формирование клеточной пластинки после деления ядра в растительных клетках;
7) участие в формировании акросомы ;
8) формирование сократимых вакуолей простейших.
Этот список, без сомнения, неполон, и дальнейшие исследования не только позволят лучше понять уже известные функции аппарата Гольджи, но и приведут к открытию новых. Пока самыми изученными с биохимической точки зрения остаются функции, связаные с транспортом и модификацией новосинтезированных белков.
Вопрос очень спорный, ученика с младших классов учат, что в комплексе Гольджи накапливаются вещества, а в хлоропластах синтезируются углеводы. А вы даёте такой ответ.
к сожалению, это не МЫ даем такой ответ. Мы только пытаемся пояснить предлагаемый ответ
Транспорт вещества происходит НА аппарате Гольджи, а не В — вопрос очень некорректно составлен. Здесь нет правильного ответа.
Прочитайте пояснение, но естественно ответ можете выбрать тот, который Вам больше нравится. Жаль только, что составители данного вопроса (ФИПИ) думают по-другому.
Крахмальные зерна в хлоропластах, будут представлять функцию накопления синтезируемых веществ?
Сходство функций лизосом и митохондрий состоит в том, что в них происходит
И митохондрии, и лизосомы участвуют в расщеплении органических веществ.
2 — может быть хлоропласт (углеводы), рибосомы (белки), ЭПС, комплекс Гольджи, митохондрии (если имеется ввиду синтез АТФ)
Я считаю что 1 ответ может быть верным. Так как и в лизосомах и в митохондриях имеются ферменты, которые они в свою очередь синтезируют. Конечно расщепление в-в в приоритете, но таким образом вопрос является некорректным, вернее ответы на него.
синтез ферментов осуществляют рибосомы, т. к ферменты — это белки
Подвижность молекул белков плазматической мембраны обеспечивает
Подвижность белков обеспечивает транспорт веществ. Полной проницаемости в клетках нет. А взаимосвязь и устойчивость обеспечивают и другие вещества мембраны.
Основная функция митохондрий
Синтез углеводов идет в ЭПС, синтез белков на рибосомах,редупликация ДНК в ядре, а синтез АТФ в митохондриях.
почему в пояснении A3 № 810 синтез углеводов происходит в хлоропластах, а здесь в ЭПС..это ошибка или так должно быть?
Ответ и пояснение верны. Эндоплазматическая сеть (ЭПС) — система ветвящихся канальцев, участвует в синтезе белков, липидов и углеводов, в транспорте веществ в клетке (про хлоропласты только в том случае, если в вопросе говорится про растения)
Комплекс Гольджи НЕ участвует в
Образование АТФ происходит в митохондриях, остальные указанные функции Комплекс Гольджи выполняет.
Гидролитическое расщепление высокомолекулярных веществ в клетке осуществляется в
В лизосомах содержатся гидролитические ферменты, которые участвуют в расщеплении органических веществ.
Во время энергетического обмена этот процесс происходит и а цитоплазме
Гидролитические ферменты составляют основную часть содержимого макрофагальных лизосом и гранул у нейтрофилов. Они участвуют в процессах гидролитического расщепления фагоцитированного материала.
гидролиз и гидролитическое расщепление не одно и то же? или тут дело в слове » высокомолекулярных веществ» Я полагаю, глюкоза-мономер, который к этому словосочетанию не относится?
Гидролиз (греч. hydōr вода + lysis разложение; синоним: гидролитическое расщепление, гидролитическая деструкция) —химическая реакция между каким либо веществом и водой.
Вопрос корректный и конкретный. ответ «в лизосомах».
Если честно, не понимаю, в чём смысл Вашего вопроса?
Синтез белка происходит в
Синтез белка идет на рибосомах, они распологаются на гранулярной ЭПС.
В клетках животных полисахариды синтезируются в
Углеводы синтезируются в ЭПС, в рибосомах – белки, в ядре – удваивается ДНК, лизосомы – расщепляют органические вещества клетки.
сложные углеводы синтезируются в комплексе Гольджи
в вариантах ответа Комплекс Гольджи не предлагается
Макромолекулы органических веществ в клетке расщепляются до мономеров в
Лизосомы содержат гидролитические ферменты, которые расщепляют полимерные молекулы до мономеров.
Синтез молекул ДНК в клетке происходит в
Удвоение молекул ДНК происходит в ядре, т. к. там хранится ДНК.
Образование лизосом и рост мембран эндоплазматической сети происходит благодаря деятельности
Вакуоли содержат клеточный сок, клеточный центр образует микротрубочки,пластиды участвуют в фотосинтезе, а Комплекс Гольджи в образовании лизосом.
Какую функцию выполняет в клетке клеточный центр
Б,В,Г – функции ядра, клеточный центр образует микротрубочки веретена деления, учавствует в делении клетки.
В рибосомах, в отличие от комплекса Гольджи, происходит
Рибосомы участвуют в синтезе белка.
указано что комплекс гольджи принимает участие в синтезе белка
прочитайте внимательно пояснение. Там написано: «Синтеза молекул белка (4) или окисления органических веществ до неорганических (2) в аппарате Гольджи не происходит.»
Какую функцию в клетке выполняет клеточный центр?
Клеточный центр образует микротрубочки веретена деления, участвует в делении клетки.
Нити веретена деления формируют центриоли, причем здесь клеточный центр?
Центриоли — это составные части клеточного центра
Укажите органоид, в котором происходит избирательный транспорт веществ
Своиством избирательной проницаемости обладает мембрана.
Основная функция митохондрий —
Митохондрии окисляют глюкозу, получая из нее энергию в виде молекул АТФ.
Хлоропласты в растительной клетке выполняют функции
А – функция ядра, Б – аппарата Гольджи, В – митохондрий, Г – функция хлоропластов. Образование органических веществ из неорганических происходит в хлоропластах в процессе фотосинтеза.
Органоид, отграниченный от цитоплазмы одной мем браной, содержащий множество ферментов, которые расщеп ляют сложные органические вещества до простых, мономеров, —
Митохондрии имеют двойную мембрану, Аппарат Гольджи синтезирует и перемещает вещества по клетке, рибосома – немембранная структура, а лизосома имеет одну мембрану и содержит гидролитические ферменты.
Какую функцию выполняют в клетке лизосомы?
Лизосомы — 1) расщепляют биополимеры до мономеров
3 — функция хлоропластов, 2 — Функция митохондрий, 4 – функция ЭПС.
Митохондрий нет в клетках
Митохондрии есть у растений и у животных, их нет у бактерий. Из данного списка к ним относится только стафилококк.
Так вех мох это растение, почему не 4?Митохондрии лишь в клетках животных, нет?
Нет. Митохондрии есть у всех эукариот (Грибы, Растения, Животные)
В клубнях картофеля запасы крахмала накапливаются в
Этой функцией обладают лейкопласты.
Ядрышко – это место образования
Ядрышко – это структура ядра, которая обладает функцией образования частиц рибосом.
Разве так ? Каким образом Ядрышко образует частицы рибосом?
Все виды РНК синтезируются на ДНК-матрице. Ядрышки — это особые участки ДНК, на которых синтезируется рРНК (рибосомная РНК).
Ядро в клетке растений открыл
Левенгук ввёл употребление микроскопов для зоологических исследований, Мечников – учение об иммунитете, Гук с помощью усовершенствованного им микроскопа наблюдал структуру растений и ввёл термин «клетка», Броун открыл ядро в клетке.
Многие учебные пособия и интернет предлагают написание фамилии и имени Robert Brown как Роберт Браун. Написание Броун сбивает с толку. Разумно было бы написать иное произношение данной фамилии в скобках.
Многие, это какие? Можете кинуть ссылку?
— Н.А. Лемеза Л.В.Камлюк Н.Д. Лисов «Пособие по биологии для поступающих в ВУЗы»:
«В 1831 г. английский ботаник Р. Броун впервые описал ядро в клетках растений. «;
— БСЭ — «Ядро в растительной клетке описал Р. Броун (1831)»
Движение одноклеточного животного обеспечивают
Б – участвует в расхождении хромосом к полюсам клетки во время деления, В – образует клеточный каркас,Г – участвует в выделительной функции клетки, жгутики и реснички – это аппарат движения многих одноклеточных.
Возможны два варианта. У всех амёбоидных организмов движение происходит за счет перестройки цитоскелета.
Энергия для жизнедеятельности клетки вырабатывается в
В митохондриях происходит окисление глюкозы с выделением энергии.
Какие органоиды клетки участвуют в процессе, изображенном на рисунке?
Процесс биосинтеза белка идет на рибосомах.
Какой органоид обеспечивает транспорт веществ в клетке?
Эндоплазматическая сеть состоит из разветвленной сети трубочек и карманов, окруженных мембраной, ее функция — осуществление транспорта между содержимым ЭПС, внешней средой и ядром клетки.
Хлоропласт осуществляет фотосинтез.
Митохондрия — окисление органических веществ и использование освобождающейся при их распаде энергии в синтезе молекул АТФ, энергетическая станция клетки.
Рибосома — биосинтез белка.
Что происходит в хлоропластах клетки?
Хлоропласт — это органоид растительной клетки, где идет процесс фотосинтеза
Формирование лизосом — это функции Комплекса Гольджи
Клеточное дыхание — это функции митохондрий
Центриоли относятся к самовоспроизводящимся органоидам цитоплазмы, они возникают в результате дупликации уже имеющихся центриолей. Центриоль представляет собой цилиндр, стенка которого образована девятью группами из трех слившихся микротрубочек (9 триплетов), соединенных между собой через определенные интервалы поперечными сшивками.
Какой цифрой на рисунке обозначен органоид, в котором происходит синтез АТФ?
1 — Аппарат Гольджи; 2 — митохондрия; 3 — эндоплазматическая сеть; 4 — ядрышко в ядре
Аппарат Гольджи — модификация белков (глюкозилирование, сульфатирование, фосфорилирование, частичное расщепление полипептидных цепей и т. п. ), упаковка секретируемых продуктов в гранулы, синтез нек-рых полисахаридов, формирование клеточной мембраны, образование лизосом
Митохондрии — играют роль энергетических станций клеток. в них протекают процессы окислительного фосфорилирования (ферментативного окисления различных веществ с последующим накоплением энергии в виде молекул аденозинтрифосфата — АТФ)
Эндоплазматическая сеть выполняет много разнообразных функций.
Основная функция гранулярной эндоплазматической сети — участие в синтезе белка, который осуществляется в рибосомах.
На мембранах гладкой эндоплазматической сети происходит синтез липидов и углеводов. Все эти продукты синтеза накапливаются в каналах и полостях, а затем транспортируются к различным органоидам клетки, где потребляются или накапливаются в цитоплазме в качестве клеточных включений.
Ядрышки — участки хромосом, на которых происходит синтез рибосомных рибонуклеиновых кислот (рРНК), находятся внутри ядра клетки
источник
7.ЭПС строение виды транспорт.Строен и функц рибосом.Впервые эндоплазматический ретикулум был обнаружен американским учёным К.Портером в 1945 году посредством электронной микроскопии.Эндоплазматический ретикулум (ЭПР) (лат. reticulum — сеточка) или эндоплазматическая сеть (ЭПС) — внутриклеточный органоид эукариотической клетки,представляющий собой разветвленную систему соединённых между собой каналов и полостей,ограниченных одинарной мембраной,поверхность которой составляет более 50% площади всех клеточных мембран.Мембрана ЭПС тоньше чем плазмалемма и содержит более высокую концентрации.белка.Непосредственным продолжение ЭПС является наружная ядерная мембрана.На поверхности мембран ЭПС происходит большая часть реакций метаболизма,протекающих в клетке.ЭПС разделяет цитоплазму на отдельные отсеки.по каналам ЭПС происходит упорядоченный обмен веществами и энергией между различными компонентами клетки.ЭПС – генератор мембран для плазмолеммы,ап гольджи и лизосом.Гранулярная или шероховатая эпс.наружная обращеная к цитоплазме,сторона грЭПС покрыта рибосомами (котор имеют вид мелк гранул; поступают из ядра благодаря связи мембраны с наруж мембр ядра).грЭПС – образ уплощенными мембранными цистернами и трубочками на наружной поверхности которых располог рибосомы и полисомы,придающие мембране зернист вид.Мембраны содерж белки (которые обеспеч связывание рибосом,уплощение цистерн).Полость грЭПС сообщ с перенуклеарн пространство.Благодаря грЭПС происход отделение вновь синтезированных белковых молекул от гиалоплазмы.грЭПС хорошо развита в клетках,специализирующихся на белковом синтезе.ФУНКЦИИ: 1)биосинтез всех мембранных белков,предназначенных для экспорта из клетки.2) в грЭПС происход посттрансляционный процессинг белков.(созревание белка).белки приобрет характер для них третичную или четвертичную структуру.потом транспортир в комплекс гольджи — > потом в другие органойды.3) гЭПС выполняет ф-ю пространственного разделения ферментных систем.резделени клетки с помощью мембран на отдел отсеки – компарменты.4) обеспеч транспорт синтезируемых веществ в аппарат гольджи.Гладкая или агранулярная ЭПС.не имеет рибосом.Сост из сильно ветвящихся канальцев и мелких вакуолей диаметром 20-100 нм.гЭПС — трёхмерная замкнутая сеть мембранных анастамозирующих турбочек,канальцев,цистерн и пузырьков диаметром 20-100 нм,на поверхности которых рибосомы отсутсвт.На цитоплазмотической поверхности гЭПС синтезируется большая часть липидов клетки,которые вход в состав всех её мембран.Часть синтезир на гЭПС белков и липидов встраивается в неё,но увеличения общей площади мембраны при этом не происход.на гЭПС соверш синтез и распад многих углеводов,включ полисахариды,образ стеройдные гормоны.В Гэпс накаплив многие ядовит в-ва,подлежащ удален из клетки.гЭПС наиболее развита в клетках с интенсивным жировыми углеводным обменом.ФУНКЦИИ: 1) синтез липидов; (на мембранах) 2) синтез гликогена (в клетках печени) 3) синтез холестерина и других стеройдов 4) детоксикация эндогенных и экзогенных в-в.(в клетках печени) 5) накопление ионов Са.гЭПС в Миш клетках играет роль депо ионов кальция,необходимых для мыш сокращ. 6) компартментализация (эпс раздел клетку на отдел отсеки) 7) транспорт синтезируемых веществ 8) в мегакариоцитах элементы гЭПС образуют демаркационные каналы,разделяющие формирующие тромбоциты. 9) восстановление кариолеммы в телофазе митоза.РИБОСОМЫ Рибосомы впервые были описаны как уплотненные частицы,или гранулы,клеточным биологом румынского происхождения Джорджем Паладе в середине 1950-х годов [1] .В 1974 г.Паладе,Клод и Кристиан Де Дюв получили Нобелевскую премию по физиологии и медицине «за открытия,касающиеся структурной и функциональной организации клетки».Термин «рибосома» был предложен Ричардом Робертсом в 1958 вместо «рибонуклеобелковая частица микросомальной фракции» [ Рибосома — важнейший органоид живой клетки сферической или слегка овальной формы,диаметром 100-200.В эукариотических клетках рибосомы располагаются на мембранах эндоплазматического ретикулума,хотя могут быть локализованы и в неприкрепленной форме в цитоплазме.Синтез рибосом у эукариот происходит в специальной внутриядерной структуре — ядрышке.Рибосомы представляют собой нуклеопротеид.Рибосомная РНК составляет около 70 % всей РНК клетки. Рибосома- место синтеза белка.Каждая рибосома сост из 2х частей (субъединиц) – большой и малой.Построены они из равных частей (по массе) белка ирнк.РНК входящ в сост рибосом наз рибосомальной.рРНК синтез в ядрышке.Основным методом выделения рибосом является осаждение центрифугированием.Этот метод позволяет выделить два основных типа рибосом,которые называются 70S-рибосомами и 8OS-рибосомами.(S — сведбсрг — единица,характеризующая скорость осаждения в центрифуге; чем больше число S.тем выше скорость осаждения).70S — рибосомы обнаруживаются у прокариот и в хлоропластах и митохондриях эукариот.8OS-рибосомы,несколько более крупные,находятся в цитоплазме эукариот.В процессе синтеза белка рибосомы движутся вдоль мРНК.Процесс идет более эффективно,если вдоль мРНК движется не одна,а несколько рибосом.Такие цепи рибосом на мРНК называют полирибосомами,или полисомами.
8.вакулярно-транспортая система.Комплекс гольджи.Аппарат Гольджи (комплекс Гольджи) — мембранная структура эукариотической клетки,в основном предназначенная для выведения веществ,синтезированных в эндоплазматическом ретикулуме.Комплекс Гольджи был назван так в честь итальянского учёного Камилло Гольджи,впервые обнаружившего его в 1898 году.Комплекс Гольджи представляет собой стопку дискообразных мембранных мешочков (цистерн),несколько расширенных ближе к краям и связанную с ними систему пузырьков Гольджи.В растительных клетках обнаруживается ряд отдельных стопок (диктиосомы),в животных клетках часто содержится одна большая или несколько соединённых трубками стопок.Аппарат Гольджи асимметричен — цистерны,располагающиеся ближе к ядру клетки (цис-Гольджи) содержат наименее зрелые белки,к этим цистернам непрерывно присоединяются мембранные пузырьки — везикулы,отпочковывающиеся от гранулярного эндоплазматического ретикулума (ЭР),на мембранах которого и происходит синтез белков рибосомами.Перемещение белков из эндоплазматической сети (ЭПС) в аппарат Гольджи происходит неизбирательно,однако не полностью или неправильно свернутые белки остаются при этом в ЭПС.Возвращение белков из аппарата Гольджи в ЭПС требует наличия специфической сигнальной последовательности (лизин-аспарагин-глутамин-лейцин) и происходит благодаря связыванию этих белков с мембранными рецепторами в цис-Гольджи.В цистернах Аппарата Гольджи созревают белки предназначенные для секреции,трансмембранные белки плазматической мембраны,белки лизосом и т.д.Созревающие белки последовательно перемещаются по цистернам органеллы,в которых происходит их модификации — гликозилирование и фосфорилирование.ФУНКЦИИ: 1) синтез полисахаридов 2) модификация и окончат созрев всех органич в-в.3) синтез сложных молеку.(гликолипиды и гликопротеиды.4) секреция с помощью пузырьков Гольджи.(выводят из клетки синтезир в-во).5) обновление мембран.(когда секретор пузырёк встраивается в плазмолемму его содержимое вывод их клетки,а сам он становится частью мембраны). 6) участие в выделении растительной клетки. 7) сигрегация (разделение синтезированных в-в на 3 основных потока) это: -собств структура клетки (мембр белки); -секреторные белки; — ферменты лизосом. 8) формирование первичных лизосом.
9.лизосомы — это субмикроскопический одномембранный органоид общего назначения,осущ внутриклет пищеварение.Лизосомы окруж одинарн мембраной и заполнены однородным густозернистым содержимым скислой реакцией среды.В Лиз.содерж около 50 гидролитических ферментов (протеаз,нуклеаз,гликозидаз,липаз,фосфорилаз).Ферменты лизосом – гидролазы (расшепл белки,нукл кислоты,полисахариды,липиды и другие в-ва).С помощью ферментов лизосомы выполняют функцию лизирования.При этом лизосома сливается и пиноцитозными и фагоцитозными вакуолями и изливает в них своё содержимое.мембрана лизосом: 1) содержит рецепторы,обеспецивающие её связывание с мембраной транспортных пузырьков и фагосом.2) обеспечивает свободную диффузию продуктов пищеварения. 3) барьерная функция.4) содержит протынный насос.ПО происхождению лизосомы – производные комплекса гольджи.Ферменты лизосом синтезируются на грЭПС и транспортируются в транспорт пузырьках в аппарат гольджи.Затем от транс-полюса аппарта гольджи отпочковываются пузырьки Гольджи – первичные лизосомы.ФУНКЦИИ: (1) гетерофагический цикл лизосом.Лизосомы обеспечивают внутриклеточное пищеварение,сливаясь с фагосомой (фагоцитозной вакуолью) и переваривая её содержимое.Процесс переваривания лизосомами внеклеточных веществ,захваченных в процессе фагоцитоза,называется гетерофагией,Она служит основным способом пищеварения у большинства простейших одноклеточных организмов,У многоклеточных гетерофагия сохраняет свое значение у специализированных клеток — лейкоцитов и тканевых микрофагов,которые выполняют защитную функцию,поглощая и лизируя чужеродные и ставшие ненужными для организма собственные структуры.Этапы гетерофагического цикла лизосом: 1) Контакт субстрата с поверхностным аппаратом клетки 2)Путем эн-доцитоза (фагоцитоза или пиноцитоза) субстрат (пищевая частица) поступает в клетку.Образуется фагоцитозная вакуоль (фагосома.или гетерофагосома).3) Фагосома погружается в гиалоплазму.4) Фагосома сливается с первичной лизосомой.содержащей неактивные ферменты.Слияние с фагосомой активизирует протонные насосы,которые обеспечивают активный транспорт протонов через лизосомальную мембрану в матрикс лизосомы.В результате в лизосоме образ кислая среда.В кислой среде ферменты активируются.5) Под действием гидролитич ферментов субстрат переваривается т.е полимеры расщипл до мономеров.Мономеры через мембрану лизосом поступают в цитоплазму,где участв в процессах ассимиляции и диссимиляции. 6) После переваривания остаётся третичный лизосома (постлизосома),в ней содержатся непереваренные остатки пищи и ферментов. 7) Постлизосомы заверш гетерофагический цикл по разному: -они подходят к плазмалемме и выбрас непереваренные остатки пищи путём экзоцитоза.–либо остаются в клетке в виде остаточного тельца (миелинового тельца,или тельца с липофусцином – пигментом старения) (2) Аутофагический цикл.лизосомы обеспечивают разрушение ненужных клетке структур.аутофагич цикл – обеспечивает морфологическую перестройку клетки.Вновь создаваемые компоненты строятся за счет вещества и энергии,полученных от замещаемых ими предшественников после расщепления в лизосомах до простейших соединений,которые транспортируются через лизосомную мембрану в цитозолъ и доставляются к местам сборки новых конструкций.Продукты,подлежащие распаду,транспортируются к дизо-сомам в эндонематическнх пузырьках,которые после слияния с лизосомами называются аутофагосома.При помощи аутофагии регулируется количество структур и интенсивность физиологических процессов клетки в соответствии с определенным этапом клеточного цикла.Аутофагия служит одним из механизмов осуществления биологических ритмов на клеточном уровне.(3) При голодании лизосомы разрушают часть органоидов,не убивая клетку,и обеспечивают какое-то время питательные вещества для клетки (4) лизосомы выделяют ферменты из клетки наружу,при этом происходит секреция ферментов,разрушающих внеклеточные структуры (например,ферменты выделяются остеокластами,а также при замене хряща костной тканью); (5) автолиз (глобальный лизис) — разрушение всего содержимого клетки под действием ферментов,освободившихся из лизосомы (6) лизосомы выполняют защитную функцию — ферменты-гидролазы разрушают вредные для организма вещества.(7) акросома сперматозоида это гигантская лизосома (производное аппарата Гольджи),находящаяся в головке сперматозоида.Акросома содержит фермент гиалуронидазу,который растворяет гиалуроновую кислоту,находящеюся в оболочке яйцеклетки.Утрата лизосомами какой-либо из ферментативных систем приводят к тяжёлым патологическим состояниям целого организма — наследственным болезням.Лизосомальные болезни связаны с накоплением в лизосомах полноценных,но непереваренных веществ.Например,идиотия Тея-Сакса связана с накоплением сфинголипидов.ведет к смерти в 2-4 года.
10.митохондрии.атф.Митохондрии — микроскопические двумембранные полуавтономные органоиды общего назначения,обеспечивающие клетку энергией,получаемой благодаря процессам окисления и запасаемой в виде фосфатных связей АТФ.Митохондрии также участвуют в биосинтезе стероидов,окислении жирных кислот и синтезе нуклеиновых кислот.Присутствуют во всех эукариотических клетках.В прокариотических клетках митохондрий нет,их функцию выполняют мезосомы — впячивания наружной цитоплазматической мембраны внутрь клетки.Митохондрии могут иметь эллиптическую,сферическую,палочковидную,нитевидную и др.формы,которые могут изменяться в течение определенного времени.Количество митохондрий в клетках,выполняющих различные функции,варьирует в широких пределах — от 50 и достигая в наиболее активных клетках 500-5000.Их больше там,где интенсивны синтетические процессы (печень) или велики затраты энергии (мышечные клетки).В клетках печени (гепатоцитах) их число составляет 800.а занимаемый ими объем равен примерно 20% объема цитоплазмы.Размеры митохондрий составляют от 0,2 до 1-2 мкм в диаметре и от 2 до 5-7 (10) мкм в длину.На светооптическом уровне митохондрии выявляются в цитоплазме специальными методами и имеют вид мелких зерен и нитей (что обусловило их название — от греч.mitos — нить и chondros — зерно).В цитоплазме митохондрии могут располагаться диффузно,однако обычно они сосредоточены в участках максимального потребления энергии,например,вблизи ионных насосов,сократимых элементов (миофибрилл) органелл движения (аксонем спермия,ресничек),компонентов синтетического аппарата (цистерн ЭПС).Согласно одной из гипотез,все митохондрии клетки связаны друг с другом и образуют трехмерную сеть.Митохондрия окружена двумя мембранами — наружной и внутренней,разделенных межмембранным пространством,и содержат митохондриальный матрикс,в который обращены складки внутренней мембраны — кристы.Наружная митохондриальная мембрана гладкая,по химическому составу сходна с наружной цитоплазматической мембраной и обладает высокой проницаемостью для молекул массой до 10 килодальтон,проникающих из цитозоля в межмембранное пространство.По своему составу она похожа на плазмалемму,25% составляют белки,75% липиды.Среди липидов присутствует холестерол.Наружная мембранаа содержит много молекул специализированных транспортных белков (например,поринов),которые формируют широкие гидрофильные каналы и обеспечивают ее высокую проницаемость,а также небольшое количество ферментных систем.На ней находятся рецепторы,распознающие белки,которые переносятся через обе митохондриальные мембраны в особых точках их контакта — зонах слипания.Внутренняя мембрана имеет выросты внутрь — гребни или кристы,делящие матрикс митохондрии на отсеки.Кристы увеличивают площадь поверхности внутренней мембраны.Таким образом,внутреняя митохондриальная мембрана по площади превосходит наружную.Кристы расположены перпендикулярно или продольно длине митохондрии.Кристы по форме могут быть везикулярные,тубулярные или ламеллярные.Химический состав внутренней мембраны митохондрий сходен с мембранами прокариот (например,в ней присутствует особый липид — кардиодипин и отсутствует холестерол).Во внутренней митохондриальной мембране преобладают белки,составляющие 75%.Во внутреннюю мембрану встроены белки трех типов (а) белки электрон-транспортной цепи (дыхательной цепи) — НАД’Н-дегидрогеназа и ФАД’Н дегидрогеназа — и другие транспортные белки,(б) грибовидные тельца АТФ-синтетазы (головки которых обращены в сторону матрикса) и (в) часть ферментов цикла Кребса (сукцинатдегидрогеназа).Внутренняя митохондриальная мембрана отличается чрезвычайно низкой проницаемостью,транспорт веществ осуществляется через контактные сайты.Низкая проницаемость внутренней мембраны для мелких ионов из-за высокого содержания фосфолипида Митохондрии — полуавтономные органоиды клетки,т.к.содержат собственную ДНК,полуавтономную систему репликации,транскрипции и собственный белоксинтезируюший аппарат — полуавтономную систему трансляции (рибосомы 70S типа и т-РНК).Благодаря этому митохондрии синтезируют часть собственных белков.Митохондрии могут делиться независимо от деления клетки.Если из клетки удалить все митохондрии,то новые в ней не появятся.Согласно теории эндосимбиоза митохондрии произошли от аэробных прокариотических клеток,которые попали в клетку хозяина,но не переварились,вступили на путь глубокого симбиоза и постепенно,утратив автономность,превратились в митохондрии.Митохондрии — полуавтономные органоиды,что выражается следующими признаками: 1) наличие собственного генетического материала (нити ДНК),что позволяет осуществлять синтез белка,а также позволяет самостоятельно делиться независимо от клетки; 2) наличие двойной мембраны; 3) пластиды и митохондрии способны синтезировать АТФ (для хлоропластов источник энергии — свет,в митохондриях АТФ образуется в результате окисления органических веществ).Функции митохондрий: 1) Энергетическая — синтез АТФ (отсюда эти органоиды и получили название «энергетических станций клетки»): При аэробном дыхание на кристах происходит окислительное фосфорилирование (образование АТФ из АДФ и неорганического фосфата за счет энергии,освободившейся при окислении органических веществ) и перенос электронов по электрон-транспортной цепи.На внутренней мембране митохондрии расположены ферменты,участвующие в клеточном дыхании; 2) участие в биосинтезе многих соединений (в митохондриях синтезируются некоторые аминокислоты,стероиды (стероидогенез),синтезируется часть собственных белков),а также накопление ионов (Са 2+ ),гликопротеидов,белков,липидов; 3) окисление жирных кислот; 4) генетическая — синтез нуклеиновых кислот (идут процессы репликации и транскрипции).Митохондриальная ДНК обеспечивает цитоплазматическую наследственность.АТФ АТФ была открыта в 1929 году немецким химиком Ломанном.В 1935 году Владимир Энгельгардт обратил внимание на то,что мышечные сокращения невозможны без наличия АТФ.В период с 1939 под 1941 г.лауреат Нобелевской премии Фриц Липман доказал,что основным источником энергии для метаболической реакции является АТФ,и ввел в обращение термин «энергетически богатые фосфатные связи».Кардинальные изменения в изучении действия АТФ на организм произошли в середине 70-х годов,когда было обнаружено наличие специфических рецепторов на наружной поверхности клеточных мембран,чувствительных к молекуле АТФ.С тех пор интенсивно изучается триггерное (регуляторное) действие АТФ на различные функции организма Аденозинтрифосфорная кислота (АТФ,аденинтрифосфорная кислота) — нуклеотид,играет исключительно важную роль в обмене энергии и веществ в организмах; в первую очередь соединение известно как универсальный источник энергии для всех биохимических процессов,протекающих в живых системах.Химически АТФ представляет собой трифосфорный эфир аденозина,который является производным аденина и рибозы.Пуриновое азотистое основание — аденин — соединяется β-N-гликозидной сзязью с 5′-углеродом рибозы,к которой последовательно присоединяются три молекулы фосфорной кислоты,обозначаемые соответственно буквами: α,β и γ.АТФ относится к так называемым макроэргическим соединениям,то есть к химическим соединениям,содержащим связи,при гидролизе которых происходит освобождение значительного количества энергии.Гидролиз фосфоэфирных связей молекулы АТФ,сопровождаемый отщеплением 1 или 2 остатков фосфорной кислоты,приводит к выделению,по различным данным,от 40 до 60 кДж/моль.АТФ + H2O → AДФ + H3PO4 + энергия АТФ + H2O → AМФ + H4P2O7 + энергия Высвобождённая энергия используется в разнообразных процессах,протекающих с затратой энергии функции 1)Главная — энергетическая.АТФ служит непосредственным источником энергии для множества энергозатратных биохимических и физиологических процессов.2) синтез нуклеиновых кислот.3) регуляция множества биохимических процессов.АТФ,присоединяясь к регуляторным центрам ферментов,усиливает или подавляет их активность.непосредственный предшественник синтеза циклоаденозинмонофосфата — вторичного посредника передачи в клетку гормонального сигнала.медиатор в синапсах пути синтеза: В организме АТФ синтезируется из АДФ,используя энергию окисляющихся веществ: АДФ + H3PO4 + энергия → AТФ + H2O.Фосфорилирование АДФ возможно двумя способами: субстратное фосфорилирование и окислительное фосфорилирование.Основная масса АТФ образуется на мембранах в митохондриях путём окислительного фосфорилирования ферментом H-зависимой АТФ-синтетазой.Субстратное фосфорилирование АДФ не требует участия мембран,оно происходит в процессе гликолиза или путём переноса фосфатной группы с других макроэргических соединений.Реакции фосфорилирования АДФ и последующего использования АТФ в качестве источника энергии образуют циклический процесс,составляющий суть энергетического обмена.В организме АТФ является одним из самых часто обновляемых веществ.В течение суток одна молекула АТФ проходит в среднем 2000—3000 циклов ресинтеза (человеческий организм синтезирует около 40 кг в день),то есть запаса АТФ в организме практически не создаётся,и для нормальной жизнедеятельности необходимо постоянно синтезировать новые молекулы АТФ.
11.Биологическая сущность и общая схема реакций энергетического обмена в животной клетке Совокупность реакций диссимиляции,сопровождающихся выделением энергии,называется энергетическим обменом.Наиболее энергетическими веществами являются белки,жиры и углеводы.Энергетический обмен начинается с подготовительного этапа(I),когда белки распадаются на аминокислоты,жиры на глицерин и жирные кислоты,полисахариды на моносахариды.Образующаяся энергия на этом этапе незначительна и рассеивается в виде тепла.Из образовавшихся веществ основным поставщиком является энергии глюкоза.Расщепление глюкозы в клетке,в результате которого происходит синтез АТФ ,происходит в две стадии.Все начинается с бескислородного расщепления – гликолиза.Вторую стадию называют кислородным расщеплением.Гликолизом(II) называют последовательность реакций,в результате которых одна молекула глюкозы распадается на две молекулы пировиноградной кислоты.Эти реакции протекают в основном веществе цитоплазмы и не требуют присутствия кислорода.Процесс происходит в два этапа.На первом этапе происходит превращение глюкозы в фруктозо –1,6,-бифосфат,а на втором — расщепление последнего на два трехуглеродного сахара,которые позже превращаются в пировиноградную кислоту.При этом на первом этапе в реакциях фосфорилирования потребляются две молекулы АТФ.Таким образом чистый выход АТФ при гликолизе составляет две молекулы АТФ.Кроме того,при гликолизе освобождается четыре атома водорода. 
В дальнейшем при наличии кислорода пировиноградная кислота переходит в митохондрии для полного окисления до СО и воды ( аэробное дыхание ).Если кислорода нет,то она праевращается либо в этанол,либо в молочную кислоту (анаэробное дыхание).Наиболее важным является кислородный этап(III) аэробного дыхания.Он протекает в митохондриях и требует присутствия кислорода.Продукт гликолиза — пировиноградная кислота — заключает в себе значительную часть энергии,и дальнейшее ее высвобождение осуществляется в митохондриях.Здесь пировиноградная кислота подвергается ферментативному расщеплению 
Углекислый газ выделяется из митохондрий в цитоплазму клетки,а затем в окружающую среду.Атомы водорода,акцептированные НАД и ФАД (кофермент флавинадениндинуклеотид),вступают в цепь реакций,конечный результат которых — синтез АТФ.Это происходит в следующей последовательности: 
атомы водорода отщепляются от НАД и ФАД,захватываются переносчиками,встроенными во внутреннюю мембрану митохондрий,где происходит их окисление: Н+ выносятся переносчиками на наружную поверхность крист,накапливаются в межмембранном пространстве,образуя протонный резервуар; 
электроны (е-) атомов водорода возвращаются по цепи дыхательных ферментов в матрикс и присоединяются к атомам кислорода,который постоянно поступает в митохондрию.Атомы кислорода при этом становятся отрицательно заряженными: 
На мембране возникает разность потенциалов.Когда разность потенциалов достигает 200 мВ,начинает действовать протонный канал в молекулах фермента АТФ-синтетазы,которые встроены во внутреннюю мембрану; через протонный канал Н- устремляются обратно в матрикс митохондрий,создавая высокий уровень энергии,большая часть которой идет на синтез АТФ из АДФ и фосфорной кислоты,а протоны соединяются с отрицательно заряженными частицами кислорода,образуя воду — второй конечный продукт клеточного дыхания: 
Таким образом,кислород,поступивший в митохондрии,необходим для присоединения электронов,а затем и протонов.При отсутствии кислорода процессы,связанные с транспортом протонов и электронов в митохондриях,прекращаются,а следовательно,невозможно протекание и бескислородного этапа,так как все переносчики атомов водорода оказываются загруженными.Аэробное дыхание,включающее бескислородный и кислородный этапы,можно выразить суммарным уравнением: источник
Тема эта сложная и комплексная, затрагивающая сразу же огромное количество биохимических процессов происходящих в нашем организме. Но давайте все таки попробуем разобраться, что же такое митохондрии и как они работают.
И так, митохондрии это одна из самых важных составляющих живой клетки. Если говорить простым языком то можно сказать, что это энергетическая станция клетки. Их деятельность основана на окисление органических соединений и генерации электрического потенциала (энергии освободившейся при распаде молекулы АТФ) для осуществления мышечного сокращения.
Все мы знаем, что работа нашего организма происходит в строгом соответствии с первым законом термодинамики. Энергия не создается в нашем организме, а лишь превращается. Организм только выбирает форму трансформации энергии, не производя ее, от химической к механической и тепловой. Основным источником всей энергии на планете Земля является Солнце. Приходя к нам в форме света, энергия поглощается хлорофиллом растений, там она возбуждает электрон атома водорода и таким образом дает энергию живой материи.
Своей жизнью мы обязаны энергии маленького электрона.
Работа митохондрии заключается в ступенчатом переносе энергии электрона водорода между атомами металлов, присутствующих в группах белковых комплексов дыхательной цепи (электронно-транспортной цепи белков), где каждый последующий комплекс обладает более высоким сродством к электрону притягивая его, чем предыдущий, до тех пор, пока электрон не соединиться с молекулярным кислородом, обладающим наибольшим сродством к электрону.
Каждый раз при передачи электрона по цепи высвобождается энергия которая аккумулируется в виде электрохимического градиента и затем реализовывается в виде мышечного сокращения и выделения тепла.
Серия окислительных процессов в митохондрии позволяющая перенести энергетический потенциал электрона называется «внутриклеточным дыханием» или часто «дыхательной цепью», так как электрон по цепочки передается от атома к атому до тех пор пока не достигнет своей конечной цели атома кислорода.
Митохондриям нужен кислород для переноса энергии в процессе окисления.
Митохондрии потребляют до 80% кислорода который мы вдыхаем.
Митохондрия представляет из себя постоянную структуру клетки, расположенную в ее цитоплазме. Размер митохондрии обычно составляет от 0,5 до 1 мкм в диаметре. По форме она имеет зернистую структуру и может занимать до 20% объема клетки. Такая постоянная органическая структура клетки называется органелла. К органеллам относятся и миофибриллы – сократительные единицы мышечной клетки; и ядро клетки это тоже органелла. Вообще, любая постоянная структура клетки является органоидом-органеллой.
Открыл митохондрии и впервые описал немецкий анатом и гистолог Рихард Альтман в 1894 году, а название этой органелле дал другой немецкий гистолог К. Бенд в 1897 году. Но только в 1920 году, опять же немецкий биохимик Отто Вагбург, доказал, что с митохондриями связаны процессы клеточного дыхания.
Существует теория, согласно которой митохондрии появились в результате захвата примитивными клетками, клетками которые сами не могли использовать кислород для генерации энергии, бактерий протогенотов, которые могли это делать. Именно потому, что митохондрия ранее представляла из себя отдельный живой организм она и по сей день обладает собственным ДНК.
Митохондрии ранее представляли из себя самостоятельный живой организм.
В ходе эволюции прогеноты предали множество своих генов сформировавшемуся, благодаря повысившейся энергоэффективности, ядру и перестали быть самостоятельными организмами. Митохондрии присутствуют во всех клетках. Даже в сперматозоиде есть митохондрии.
Именно благодаря им приводится в движение хвостик сперматозоида осуществляющий его движение. Но особенно много митахондрий в тех местах, где необходима энергия для любых жизненных процессов. И это конечно прежде всего мышечные клетки.
В мышечных клетках митохондрии могут объединяться в группы гигантских разветвленных митохондрий, связанных друг с другом с помощью межмитохондриальных контактов, в которых они создают согласованную работающую кооперативную систему. Пространство в такой зоне имеет повышенную электронную плотность. Новые митохондрии образуются путем простого деления предыдущих органелл. Наиболее «простой» и доступный всем клеткам механизм энергетического обеспечения чаще всего называют общим понятием гликолиз.
Это процесс последовательного разложения глюкозы до пировиноградной кислоты. Если этот процесс происходит без участия молекулярного кислорода или с недостаточным его присутствием, то он называется анаэробный гликолиз. При этом глюкоза расщепляется не до конечных продуктов, а до молочной и пировиноградной кислоты которая далее претерпевает дальнейшие превращения в ходе брожения. Поэтому высвобождающейся энергии бывает меньше, но и скорость получения энергии быстрее. В результате анаэробного гликолиза из одной молекулы глюкозы клетка получает 2 молекулы АТФ и 2 молекулы молочной кислоты. Такой «базовый» энергетический процесс может протекать внутри любой клетки без участия митохондрий.
В присутствии молекулярного кислорода внутри митохондрий осуществляется аэробный гликолиз в рамках «дыхательной цепи». Пировиноградная кислота в аэробных условиях вовлекается в цикл трикарбоновых кислот или цикл Кребса. В результате этого многостадийного процесса из одной молекулы глюкозы образуется 36 молекул АТФ. Сравнение энергетического баланса клетки, имеющей развитые митохондрии и клетки, где они не развиты показывает (при достаточном количестве кислорода) различие в полноте использования энергии глюкозы внутри клетки почти в 20 раз!
У человека, волокна скелетных мышц можно условно разделить на три типа исходя из механических и метаболических свойств: — медленные окислительные; — быстрые гликолитические; — быстрые окислительно-гликолитические.
Быстрые мышечные волокна предназначены для выполнения быстрой и тяжелой работы. Для своего сокращения они используют в основном быстрые источники энергии, а именно криатинфосфот и анаэробный гликолиз. Содержание митохондрий в таких типах волокон значительно меньше чем в медленных мышечных волокнах.
Медленные мышечные волокна выполняют медленные сокращения, но способны работать длительное время. В качестве энергии они используют аэробный гликолиз и синтез энергии из жиров. Это дает гораздо больше энергии чем анаэробный гликолиз, но требует в замен больше времени, так как цепочка деградации глюкозы более сложная и требует присутствия кислорода, транспортировка которого к месту преобразования энергии тоже занимает время. Медленные мышечные волокна называют красными из-за миоглобина – белка, ответственный за доставку кислорода внутрь волокна. Медленные мышечные волокна содержат значительное количество митохондрий.
О мышечных волокнах подробнее можно прочитать в материале по ссылке.
Возникает вопрос, каким образом и с помощью каких упражнений можно развить в мышечных клетках разветвленную сеть митохондрий? Существуют различные теории и методики тренировок и о них в материале по ссылке.
Функции митохондрий как органелл аэробных эукариотических клеток – синтез молекул АТФ (аденозинтрифосфата) из АДФ. Поскольку АТФ является универсальным источником энергии для всех процессов в клетке, идущих с потреблением энергии, то говорят, что митохондрии выполняют функцию энергообеспечения, или энергообразования.
Из цитоплазмы в митохондрии поступают промежуточные продукты окисления органических веществ, кислород, АДФ, фосфорная кислота. Обратно выделяются углекислый газ, вода и молекулы АТФ.
Молекулы АТФ образуются не только в митохондриях. Небольшое их количество синтезируется в цитоплазме в процессе гликолиза, который наблюдается во всех клетках живого. В результате гликолиза молекула глюкозы разлагается на две молекулы пирувата. У аэробных прокариот далее он окисляется в присутствии кислорода на впячиваниях цитоплазматической мембраны. У эукариот же пируват поступает в митохондрии.
Здесь пируват, отдает свою ацетильную группу, содержащую два атома углерода, коферменту А. При этом выделяется первая молекула CO2. Кофермент А превращается в ацетил-кофермент-А (ацетил-КоА).
Ацетил-КоА получается не только из пирувата, но и жирных кислот, а также аминокислот. Так что не важно, какое исходное органическое вещество будет «сжигаться» в митохондриях для выработки энергии. Их функционирование в любом случае универсально.
В матриксе митохондрий ацетил-КоА вступает в цикл Кребса, или цикл трикарбоновых кислот, где ацетильная группа окисляется и разлагается до еще двух молекул CO2. Ее атомы водорода присоединяются к коферментам НАД+ и ФАД+, с образованием их восстановленных форм — НАД · H + Н+ и ФАД · H + Н+. Именно их последующее окисление приведет к синтезу АТФ.
Хотя в цикле Кребса кислород не используется, при его отсутствии митохондрия перестает выполнять свою функцию уже на этом этапе, так как накапливаются продукты реакции.
На кристах митохондрий происходит разделение электронов и протонов водорода. Электроны от НАД и ФАД передаются по мембране через цепь ферментов и коферментов, которую называют дыхательной цепью. Протоны же в начале пути перебрасываются в межмембранное пространство, на внешнюю сторону крист.
Электроны в конечном итоге передаются на молекулу кислорода, она превращается в отрицательно заряженный ион. Между внешней и внутренней сторонами крист создается электрический потенциал, так как одна заряжена положительно, а другая – отрицательно. Когда достигается критическое значение H+ устремляются через каналы АТФ-синтетазы и другие ферменты на внутреннюю сторону, где соединяются с O2- с образованием воды.
АТФ-синтетаза – это фермент, синтезирующий АТФ. В митохондриях он встроен в мембрану крист и использует энергию перемещающихся протонов для фосфорилирования АДФ.
Цикл Кребса и дыхательная цепь — это сложные многоступенчатые процессы, обеспечивающиеся целым рядом ферментов и коферментов. Каждый требует отдельного рассмотрения. В общих чертах же функции митохондрий сводятся к синтезу ацетил-КоА, использованию атомов водорода ацетильной группы для восстановления НАД и ФАД, раздельному переносу электронов и протонов водорода на кислород, использованию энергии электрохимического градиента протонов для синтеза АТФ.
Связанные статьи:Строение митохондрии, Этапы энергетического обмена
Митохондрия – это двумембранный органоид эукариотической клетки, основная функция которого синтез АТФ – источника энергии для жизнедеятельности клетки.
Количество митохондрий в клетках не постоянно, в среднем от нескольких единиц до нескольких тысяч. Там, где процессы синтеза идут интенсивно, их больше. Также варьирует размер митохондрий и их форма (округлые, вытянутые, спиральные, чашевидные и др.). Чаще имеют округлую вытянутую форму, диаметром до 1 микрометра и длиной до 10 мкм. Могут перемещаться в клетке с током цитоплазмы или оставаться в одном положении. Перемещаются к местам, где больше всего требуется выработка энергии.
Согласно гипотезе симбиогенезамитохондрии произошли от аэробных бактерий, внедрившихся в другую прокариотическую клетку. Эти бактерии начали снабжать клетку дополнительным количеством молекул АТФ, а получать от нее питательные вещества. В процессе эволюции они потеряли автономность, передав часть своих генов в ядро и став таким образом клеточной органеллой.
В клетках новые митохондрии появляются в основном путем деления ранее существующих, т. е. они не синтезируются заново, что напоминает процесс размножения и говорит в пользу симбиогенеза.
двух мембран — внешней и внутренней,
межмембранного пространства,
внутреннего содержимого — матрикса,
крист, представляющих собой выросты в матрикс внутренней мембраны,
собственной белок-синтезирующей системы: ДНК, рибосом, РНК,
белков и их комплексов, в том числе большого количества ферментов и коферментов,
других молекул и гранул различных веществ, находящихся в матриксе.
Внешняя и внутренняя мембраны выполняют разные функции, поэтому различается их химический состав. Расстояние между мембранами составляет до 10 нм. Внешняя мембрана митохондрий по строению схожа с плазмалеммой, окружающей клетку, и выполняет в основном барьерную функцию, отграничивая содержимое органоида от цитоплазмы. Через нее проникают мелкие молекулы, транспорт крупных избирателен. В некоторых местах внешняя мембрана соединена с ЭПС, каналы которой открываются в митохондрию.
На внутренней мембране, в основном ее выростах — кристах, располагаются ферменты, образуя мультиферментативные системы. Поэтому по химическому составу здесь преобладают белки, а не липиды. Количество крист варьирует в зависимости от интенсивности процессов. Так в митохондриях мышц их очень много.
В некоторых местах внешняя и внутренняя мембрана соединяются между собой.
У митохондрий, также как у хлоропластов, есть своя белоксинтезирующая система — ДНК, РНК и рибосомы. Генетический аппарат представляет собой кольцевую молекулу – нуклеоид, как у бактерий. Рибосомы митохондрий растений схожи с бактериальными, у животных митохондриальные рибосомы мельче не только цитоплазматических, но и бактериальных. Часть необходимых белков митохондрии синтезируют сами, другую часть получают из цитоплазмы, так как эти белки кодируются ядерными генами.
Главная функция митохондрий — снабжать клетку энергией, которая путем многочисленных ферментативных реакций извлекается из органических соединений и запасается в АТФ. Часть реакций идет с участием кислорода, в других выделяется углекислый газ. Реакции идут как в матриксе (цикл Кребса), так и на кристах (окислительное фосфорилирование).
Следует иметь в виду, что в клетках АТФ синтезируется не только в митохондриях, но и в цитоплазме в процессе гликолиза. Однако эффективность этих реакций невысока. Особенность функции митохондрий в том, что в них протекают реакции не только бескислородного окисления, но и кислородный этап энергетического обмена.
Другими словами, функция митохондрий – активное участие в клеточном дыхании, к которому относят множество реакций окисления органических веществ, переноса протонов водорода и электронов, идущих с выделением энергии, которая аккумулируется в АТФ.
Ферменты транслоказы внутренней мембраны митохондрий осуществляют активный транспорт АДФ и АТФ.
В структуре крист выделяют элементарные частицы, состоящие из головки, ножки и основания. На головках, состоящих из фермента АТФазы, происходит синтез АТФ. АТФаза обеспечивает сопряжение фосфорилирования АДФ с реакциями дыхательной цепи.
Компоненты дыхательной цепи находятся в основании элементарных частиц в толще мембраны.
В матриксе находится большая часть ферментов цикла Кребса и окисления жирных кислот.
В результате активности электротранспортной дыхательной цепи ионы водорода поступают в нее из матрикса, а высвобождаются на наружной стороне внутренней мембраны. Это осуществляют определенные мембранные ферменты.
Разница в концентрации ионов водорода по разные стороны мембраны приводит к возникновению градиента pH.
Энергию для поддержания градиента поставляет перенос электронов по дыхательной цепи. Иначе ионы водорода диффундировали бы обратно.
Энергия градиента pH используется для синтеза АТФ из АДФ:
АДФ + Ф = АТФ + H2O (реакция обратима)
Образующаяся вода ферментативно удаляется. Это, наряду с другими факторами, облегчает протекание реакции слева направо.
Пластиды и митохондрии растительной клетки: структура, функции, особенности строения в связи с биологическими функциями.
Митохондрии растительной клетки. Их структура и функции
Форма − округлые или гантелевидные тельца.
Размеры − длина 1-5 мкм, диаметром 0,4-0,5 мкм.
Количество в клетке − от десятков до 5 000.
Структура. Состоят в основном из белка (60-65 %) и липидов (30 %). Это двухмембранные органоиды. Толщина наружной и внутренней мембран − 5-6 нм каждая. Перимитохондриальное пространство (промежуток между мемранами) заполнено жидкостью типа сыворотки. Внутренняя мембрана образует различной формы складки − кристы. На внутренней поверхности внутренней мембраны расположены грибовидные частицы − оксисомы, содержащие окислительные ферменты. Внутреннее содержимое митохондрий − матрикс. В матриксе содержатся рибосомы и митохондриальная ДНК (0,5 %), которая имеет кольцевое строение и отвечает за синтез белков митохондрий. Митохондрии имеют все типы РНК (1 %), делятся независимо от деления ядра, в клетке образуются от предсуществующих митохондрий путем деления или почкования. Полупериод жизни митохондрий − 5−10 дней.
Функции. Митохондрии являются центрами энергетической активности клеток. В митохондриях функционируют системы аэробного дыхания и окислительного фосфорелирования. Во внутренней мембране митохондрий локализованы компоненты электронтранспортной цепи и АТФ-синтетазные комплексы, осуществляющие транспорт электронов и протонов и синтез АТФ. В матриксе располагаются системы окисления ди- и трикарбоновых кислот, ряд систем синтеза липидов, аминокислот и др.
Митохондрии способны передвигаться к местам усиленного потребления энергии. Они могут ассоциировать друг с другом путем тесного сближения или при помощи тяжей. При анаэробном дыхании митохондрии исчезают.
Митохондрии имеют округлую и продолговатую форму диаметром 0,4–0,5 мкм и длиной 1–5 мкм (рис. 1.3).
 |
Количество митохондрий варьирует от единиц до 1 500–2 000 на растительную клетку.
Митохондрии ограничены двумя мембранами: наружной и внутренней, толщина каждой из них 5–6 нм. Наружная мембрана выглядит растянутой, а внутренняя образует складки, называемые гребнями (кристами), различной формы. Пространство между мембранами, в состав которого входит также внутреннее пространство крист, называется межмембранным (перимитохондриальным) пространством. Оно служит средой для внутренней мембраны и матрикса митохондрий.
Митохондрии в целом содержат 65–70 % белка, 25–30 % липидов и небольшое количество нуклеиновых кислот. 70 % от общего содержания липидов составляют фосфолипиды (фосфатидилхолин и фосфатидилэтаноламин). Жирнокислотный состав характеризуется высоким содержанием насыщенных жирных кислот, обеспечивающих «жесткость» мембраны.
В митохондриях локализованы системы аэробного дыхания и окислительного фосфорилирования. В результате дыхания расщепляются органические молекулы, и высвобождается энергия с передачей ее на молекулу АТФ.
Митохондрии содержат белки, РНК, тяжи ДНК, рибосомы, сходные с бактериальными, и различные растворенные вещества. ДНК существует в виде кольцевых молекул, располагающихся в одном или нескольких нуклеотидах.
Пластиды, наряду с вакуолями и клеточной оболочкой – характерные компоненты растительных клеток. Каждая пластида окружена собственной оболочкой, состоящей из двух элементарных мембран. Внутри пластид различают мембранную систему и более или менее гомогенное вещество – строму. Внутренняя структура хлоропласта довольно сложна. Строма пронизана развитой системой мембран, имеющих форму плоских пузырьков, называемых тилакоидами.Тилакоиды собраны в стопки – граны, напоминающие столбики монет.
 |
Хлоропласты, в которых протекает фотосинтез, содержат хлорофиллы и каротиноиды. Размер – 4–5 мкм. В одной клетке мезофилла листа может содержаться 40–50 хлоропластов, в мм2 листа – около 500 000. В цитоплазме хлоропласты обычно располагаются параллельно клеточной оболочке.
Хлорофиллы и каротиноиды встроены в тилакоидные мембраны. Хлоропласты зеленых растений и водорослей часто содержат зерна крахмала и мелкие липидные (жировые) капли. Крахмальные зерна – это временные хранилища продуктов фотосинтеза. Они могут исчезнуть из хлоропластов, находящихся в темноте всего лишь 24 ч и появиться вновь уже через 3–4 ч после переноса растений на свет.
В изолированных хлоропластах осуществляется синтез РНК, который обычно контролируется только хромосомной ДНК. Образование хлоропластов и синтез находящихся в них пигментов в значительной степени контролируется хромосомной ДНК, малопонятным образом взаимодействующей с ДНК хлоропластов. Тем не менее, в отсутствие собственной ДНК хлоропласты не формируются.
Хлоропласты могут считаться основными клеточными органеллами, поскольку первыми стоят в цепи преобразования солнечной энергии, в результате которого мы получаем пищу и топливо. В хлоропластах протекают не только фотосинтез.
Они участвуют в синтезе аминокислот и жирных кислот, служат хранилищем временных запасов крахмала.
Хромопласты (от греческого сhroma – цвет) – пигментированные пластиды. Многообразные по форме хромопласты не содержат хлорофилла, но синтезируют и накапливают каротиноиды, которые придают желтую, оранжевую и другую окраску. Корнеплоды моркови, плоды томатов окрашены пигментами, которые находятся в хромопластах.
Лейкопласты являются местом накопления запасного вещества – крахмала. Особенно много лейкопластов в клетках клубней картофеля. На свету лейкопласты могут преобразовываться в хлоропласты (клубни картофеля зеленеют). Осенью хлоропласты преобразуются в хромопласты и зеленые листья, и плоды желтеют и краснеют.
источник