Лекційний курс з дисципліни "Гідроботаніка" (О. М. Гроховська)

забарв­лені пластиди, які містять, в основному, червоні, помаранчеві й жовті пігменти. Вони, як правило, розвиваються з хлоропластів, ма­ють приблизно такі самі розміри та форму, досить схожі й за струк­турою.

Усередині хромопласти заповнює строма, в якій іноді трапляються руди­менти мембранної системи: окремі тилакоїди, скупчення трубочок. Однак замість системи фотосинтетичних мембран в них є структури, багаті на каротиноїди.

Хромопласти трапляються в пелюстках квіток деяких рослин (жовтеці, куль­баби та ін.), у плодах (шипшина, перець, горобина, помідори, кавун), рідше – у вегетативних органах (морква).

Фізіологічна функція хромопластів детально не вивчена. Яскра­ве забарвлення, можливо, принаджує комах для запилення та по­ширення насіння.

Лейкопласти – дрібні безбарвні пластиди, які переважно містять­ся в клітинах тканин, на які не потрапляє світло (сім'ядолі, ендосперм насіння, кореневища, бульби, корені), рідше – у тканинах на світлі (шкірка).

Основна функція лейкопластів – накопичення поживних речовин, які надходять у запасаючі органи.

Внутрішня мембрана лейкопластів формує поодинокі тилакоїди. Лейкопласти мають власну ДНК, рибосоми, а також різноманітні ферменти. Лейкопласти, в яких синтезується і відкла­дається крохмаль у незелених частинах рослин, називають аміло­пластами, рослинні олії – олеопластами, білки – протеїнопластами.

Амілопласти – найрозповсюдженіші лейкопласти, в них на­копичується запасний крохмаль у вигляді зерен. Амілопласти є в запасних тканинах та органах, а саме: сім'ядолях, ендоспермі, бульбі, а також у кореневому чохлику.

Протеїнопласти містять у стромі запасний білок у вигляді кристалів або аморфної маси. Лейкопласти такого типу є рідкісним явищем (коре­неві бульби орхідей).

Олеопласти трапляються ще рідше. У їхній стромі збираються жири (олії) у вигляді крапельок або пластоглобул (однодольні).

У кореневи­щах деяких видів півників у лейкопластах може накопичу­ватися крохмаль або жир.

Взаємоперетворення пластид. Усі пластиди – хлоропласти, хромопласти, лейкопласти – можуть розвиватися безпосередньо з пропластид, що містяться в клітинах твірної тканини.

Мітохондрії. По всій цитоплазмі клітин розсіяні численні мітохондрії, дов­жина яких – від одного до кількох мкм, а ширина – до 0,5 мкм. Мітохондрії – органоїди, присутні як у рослинних, так і у тваринних клітинах. У рослинній клітині може міститися від декількох десятків до декількох тисяч мітохондрій. Кількість їх залежить від віку і метаболіч­ної активності клітин. Деякі водорості (хлорела, хламідомонада) мають у клітині лише одну велику мітохондрію.

Мітохондрії оточені подвійною ліпопротеїновою мембраною. Зов­нішня мембрана вирізняється від внутрішньої співвідношенням білків і ліпідів, набором ферментів, проникністю. Внутрішня мітохондріальна мембрана утворює впинання – гребені, або кристи, розмір та кількість яких залежать від функціональ­ної активності мітохондрій. Кристи утворюють велику поверхню для реакцій, що проходять на внутрішній мембрані. Простір між кристами заповнено основною речовиною – матриксом, у якому помітні грану­лярний і фібрилярний компоненти. Гранули представлені рибосомами і фосфатом кальцію, фібрили – це нитки ДНК.

Рис. 1.5. Схема будови мітохондрії: 1 – зовнішня мембрана; 2 -внутрішня мембрана; 3 – кристи; 4 – міжмембранний простір; 5 – матрикс

Подібно до пластид мітохондрії є напівавтономними органоїдами, оскільки в них відбувається незалежний від ядра білковий син­тез. У матриксі мітохондрій локалізована власна білоксинтезуюча система з кільцевих молекул ДНК, РНК і 70S рибосомами. Мітохондріальний геном кодує до 50 мембранних і матриксних білків.

Основна функція мітохондрій – енергетична. У них відбувається процес дихання – окиснення поживних речовин, насамперед ву­глеводів, з виділенням енергії, що запасається у формі АТФ. Розклад вуглеводів починається в матриксі цитоплазми (гліколіз), а продов­жується в матриксі мітохондрій (цикл Кребса). Синтез АТФ відбувається на внутрішній мітохондріальній мембрані.

Мітохондрії постійно рухаються й збираються там, де потрібна енергія. Тривалість життя мітохондрій – декілька діб. Мітохондрії розмножуються в клітинах шляхом поділу.

Детальне вивчення структури та геному мітохондрій дає мож­ливість припустити, що вони, як і хлоропласти, походять від бактерій, які випадковим симбіозом прижилися в більших гетеро­трофних клітинах – попередниках евкаріот.

Лізосоми – дрібні округлі органоїди діаметром 0,5-2,5 мкм. Вва­жають, що у тваринних клітинах їх більше, ніж у рослинних. Лізосоми оточені однією ліпопротеїновою мембраною, усередині знаходиться матрикс, що містить гідролітичні ферменти, які розщеплюють різні органічні речовини – білки, нуклеїнові кислоти, полісахариди та ін. Лізосоми утворюються з цистерн апарату Гольджі або з гладких мембран ЕПС. Функція лізосом – розщеплення речовин і окремих ді­лянок цитоплазми, тобто локальний автоліз.

У лізосомах розщеплюються «відпрацьовані» речовини й органоїди, що у даний момент онтогенезу вже виконали свої функції і не по­трібні клітині. Продукти їх розпаду використовуються на побудову нових, необхідних їй речовин і структур.

У лізосомах розпадаються речовини, часто шкідливі, які потрапля­ють у клітину шляхом ендоцитозу. Продукти їх розщеплення вико­ристовуються клітиною.

При відмиранні клітин порушуються мембрани лізосом, їхні фер­менти виходять у цитоплазму, відбувається автоліз усього живого вмісту, що спричиняє очищення порожнини мертвих клітин (трахеї і трахеїди ксилеми, клітини механічних тканин тощо).

Рибосоми – це дрібні клітинні органоїди, які можна побачити тільки під електронним мікроскопом. Рибосоми мають