Мембраны хлоропластов

Рис. 26. Модель мембраны хлоропласта (по Бенсону).

Фиг. 42. Схема молекулярной структуры мембраны хлоропластов, предложенная Кальвином (1959).

Прокариотная клетка отличается тем, что имеет одну внутреннюю полость, образуемую элементарной мембраной, называемой клеточной, или цитоплазматической (ЦПМ). У подавляющего большинства прокариот ЦПМ — единственная мембрана, обнаруживаемая в клетке. В эукариотных клетках в отличие от прокариотных есть вторичные полости. Ядерная мембрана, отграничивающая ДНК от остальной цитоплазмы, формирует вторичную полость. Наружные мембраны хлоропластов и митохондрий, окружающие заключенные в них функционально специализированные мембраны, играют аналогичную роль. Клеточные структуры, Офаниченные элементарными мембранами и выполняющие в клетке определенные функции, получили название органелл. Ядро, митохондрии, хлоропласты — это клеточные органеллы. В эукариотных клетках помимо перечисленных выше есть и другие органеллы. [c.18]

Ультраструктура тилакоидной мембраны хлоропласта [c.332]

ТОННОГО градиента. Интактные клетки реагируют на воздействие света выделением в среду протонов, приводящим к закислению среды. В суспензии пузырьков из фотосинтетических мембран (хроматофоров) свет вызывает перенос протонов, направленный внутрь. Таким образом, мембраны хроматофоров и тилакоидов имеют такую же полярность, как и субмитохондриальные пузырьки. Это будет поняты , если учесть, что все эти мембраны образуются путем впячивания внутрь и разрастания плазматической мембраны или же внутренней мембраны хлоропласта. Хотя точная локализация отдельных компонентов в мембране еще не установлена, можно думать, что переносчики водорода и электронов расположены и в мембране анаэробных фототрофных бактерий таким образом, что происходит разделение зарядов. В хроматофорах электроны транспортируются наружу, а протоны-внутрь. Создающийся протонный потенциал и служит движущей силой фотосинтетического фосфорилирования. [c.392]

Хлоропласты представляют интерес в первую очередь в связи с их фотосинтетической функцией. Однако с более общей точки зрения фотосинтез — это лишь одна из многих важных биологических функций хлоропластов. Недавно было показано, что хлоропласты способны синтезировать белок, что опи изменяют свою форму и подвергаются конформационным изменениям в процессе переноса электронов [25] и что мембрана хлоропластов способна к накоплению ионов [30]. Генетическая автономность хлоропластов, связанная с наличием в них нуклеиновых кислот, способы самовоспроизведения хлоропластов и их метаболические функции, отличные от фотосинтеза, — вот интереснейшие вопросы, ждущие своего разрешения. Здесь будут рассмотрены некоторые из этих проблем. [c.81]

Мембраны хлоропластов 0,6 Фотосинтез [c.106]

Еще один подход, позволяющий судить о транспортных продуктах фотосинтеза — изучение оттока различных соединений из изолированных хлоропластов в окружающую водную среду. Естественно, что в этом случае необходимым требованием является целостность внешней мембраны хлоропластов. Осуществление кинетических опытов позволяет судить о наиболее быстрых транспортных продуктах и об их превращении в другие соединения вне хлоропластов. [c.260]

Биоэнергетические процессы, приводящие к синтезу АТФ, к зарядке биологических аккумуляторов , протекают в мембранах митохондрий. В них локализованы и пространственно организованы молекулярные системы, ответственные за энергетику живых организмов. Синтез АТФ в митохондриях сопряжен с электронным и ионным транспортом и с механохимическими явлениями. Функции митохондриальных мембран весьма сложны и многообразны. Другой тип биоэнергетических сопрягающих мембран — мембраны хлоропластов растений, ответственные за фотосинтез,— рассматривается в гл. 14. У бактерий сопряжение реализуется в плазматических мембранах. [c.423]

Внутренняя мембрана хлоропластов образует уплошенные мембранные тела — пузырьковидные диски, называемые тилакоидными дисками, которые уложены в стопку и соединены между собой перемычками. Эта стопка называется граной, их число составляет 40—80 шт. на один хлоропласт. Наружная мембрана хлоропластов, как и митохондрий, гладкая (рис. 16.1). [c.211]

Вспомним теперь на минуту историю открытия мембраны. Она долго оставалась гипотетической структурой,, которую предсказывали на основе изучения осмоса. Теперь, наконец-то, ученые, можно сказать, держат ее в руках. И вот оказывается, что есть мембрана на поверхности клеток, а внутри есть мембрана хлоропласта а внутри него — мембрана тилакоидов. А кроме того в клетках масса других мембранных структур. Вы, наверно, помните девиз Наутилуса Подвижный в подвижном . Девиз всех клеток Мембраны в мембране , [c.269]

Однако есть и существенное отличие Внутренняя мембрана хлоропластов не образует крист и не содержит в себе цепи переноса электронов. Фотосинтезирующая поглощающая свет система, электрон-транспортная цепь и АТР-синтетаза находятся в третьей мембране. [c.461]

Внутренняя мембрана хлоропласта, подобно внутренней мембране митохондрии, содержит белки-переносчики, 7.5.12. облегчающие обмен метаболитами с цитозолем 476 [c.515]

Как и другие цитоплазматические мембраны, мембраны хлоропластов состоят в основном из упорядоченно расположенных белков и липидов, среди которых особое место в стабилизации мембраны занимают фосфолипиды, имеющие полярные и неполярные группировки. [c.47]

Электрические заряды этих частиц и молекул создаются ионизированными группировками боковых цепей аминокислот, производных моносахаридов (уроновые кислоты, аминосаха-ра [92]), полярными группировками некоторых мембранных липидов (фосфолипиды и сульфолипиды хлоропластов). Отметим, однако, что мембраны хлоропластов гороха (ламеллы и оболочки) лишены гликопротеинов [54]. Электрические заряды повышают растворимость, когда значение pH отдалено от изоэлектрической точки частиц, создавая силы отталкивания между частицами одинакового знака электрического заряда. Наоборот, вблизи изоэлектрической точки суммарный заряд частиц равен нулю агрегация их облегчена. Так, изоэлектрическая точка рибулозобисфосфаткарбоксилазы/оксигеназы нескольких видов растений находится в диапазоне pH 4,4 и pH 4,7 [4], и вследствие этого все белые протеины осаждаются практически спонтанно при этих pH [60]. Точно так же поликатионные агенты, которые образуют мостики между частицами с отрицательными зарядами, благоприятствуют флокуляции (коагулированию) белков зеленого клеточного сока при изоэлектрической точке растворимых белков [2] либо осаждению зеленых белков посредством термокоагуляции [61]. Однако термокоагуляция обусловливается в первую очередь не ионными взаимодействиями, а перераспределением гидрофобных взаимодействий. [c.246]

Под электронным микроскопом у мембран хлоропластов обнаруживаются периоды регулярности, что указывает на субъединичный характер их строения. Предполагается, что мембраны хлоропластов построены из агрегатов — глобулярных липопротеиновых субъединиц. Молекулы белка, липида и пигментов стабилизируются прежде всего с помощью гидрофобных взаимодействий. [c.48]

Экспериментальные данные, полученные методами ЯМР и ЭПР показывают, что наружные участки бислоев находятся как бы в более твердом состоянии, чем внутренние. По-видимому, не случайно первая, двойная связь в полиненасыщенных жирных кислотах встречается обычно между 9-м и 10-м углеродными атомами. В результате двойные связи в жирных кислотах галактозилдиглицеридов в хлоропластах оказываются на таком же расстоянии от поверхности мембраны, как и. метильные группы цепей фитола в хлорофилле. Считают, что в расплавленном центре бислоя находятся области с нерегулярной структурой, образующиеся за счет метильных групп цепей фитола (рис. 13-19). Последние входят в мембраны хлоропластов [25] и фиксируют там. молекулы хлорофилла. [c.348]

Преобладающая структура листьев — это аппарат хлоропластов. На мембраны хлоропластов приходится 90—95 % мембран клеток листьев шпината [79]. Один только белок хлоропластов — рибулозобисфосфаткарбоксилаза составляет от 23 до 50 % общего количества растворимых белков листьев [100]. Неудивительно, что в этих условиях на всю совокупность хлоропластных белков, включающую ламеллярные и другие растворимые белки, может приходиться до 75 % белков листьев [102]. [c.239]

Мембраны хлоропластов состоят на 50—60 % из белков и приблизительно на 40% из липидов (табл. 6В.6). Эти липиды преимущественно представляют собой глицеролипиды (по структуре см. главу 8 и работу [20]), но к ним относятся и пигменты. Соотношение масс хлорофиллов и белков составляет 0,25. Основным каротиноидом является лютенин. [c.239]

Липиды играют важную роль в построении и функционировании клеток. На этой электронной микрофотографии показана цитоплазма фотосинтезирующей водоросли Еидкпа. Отчетливо видны липидсодержащие мембраны хлоропласта (наверху справа) и нескольких митохондрий (вокруг хлоропласта и внизу слева). [c.326]

Рис. 4-22. Электронная микрофотография тилакоидной мембраны хлоропластов клетки растений, полученная по методу замораживания-скалывания. Тилакоидные мембраны, осуществляющие фотосинтез, уложены в виде множества слоев. Плоскость скола переходит с одного слоя на другой и проходит через середину каждого липидного бислоя. Внутримембранные белки, которые содержатся в значительном количестве внутри двойного слоя, обнажаются и после натенения выявляются в виде вну гримембранных частиц в )той платиновой реплике. Самой крупной частицей, выявляемой на мембране, является комплекс из множества белков, образующих фотосистему II. (С любезного разрещения Ь. Р. 81аеЬеИп.)

Недавно было сконструировано устройство,, в котором мембраны хлоропластов использовались в составе фотогальваниче-ского элемента для генерирования тока. При освеш,ении объединенных полуэлементов зарегистрирован потенциал 220 мВ и ток. 800 M( iA при плотности тока 16 мкА/см (использованы платиновые электроды). В одном полуэлементе мембранами хлоропластов осуществляется фотолиз воды, в то время как в другош идет только частичная реакция (фотосистема I) с образованием, низкого потенциала. Полуэлементы соединены искусственной мембраной, проницаемой для ионов, но не для переносчика электронов (красителя). Возможно, эту очень интересную фото гальваническую батарею удастся модифицировать так, что у двух ее полюсов будут выделяться Ог и Нг, а тока она давать не будет. [c.83]

Таким образом, можно сделать вывод, что активация хлоропластов в процессе старения связана с потерей способности фотосинтетической мембраны хлоропластов к образованию протонного градиента и, следовательно, фосфорилирующей активности. Следует заметить, что, поскольку Тдрн==Т1= l/( i-f i< ) имеют близкие (в пределах ощибки эксперимента) значения, можно сделать вывод о том, что константа существенно превышает константу 1 , в силу чего необратимая инактивация хлоропластов проходит через состояние электронотранспортной цепи Хг и связана в первую очередь с процессом, характеризуемым константой k2 . Этот процесс и приводит к полной потере хлоропластами их активности по отношению к реакциям электронного транспорта. [c.135]

Активный транспорт протонов из цитоплазмы поддерживается двумя типами реакций действием электронотранспортной цепи и гидролизом АТФ. Редокс-насос и гидролитический насос, перекачивающие ионы находятся в мембранах, способных превращать световую или химическую энергию в энергию Ацн+ (плазматические мембраны прокариот, сопрягающие мембраны хлоропластов и митохонрий). Электрохимический градиент протонов может быть использован для сопряженного транспорта вторичный активный транспорт) большого числа метаболитов — анионов, моносахаридов, аминокислот и т. д. [c.447]

Хлоропласты зеленых растений, в которых находится пигмент хлорофилл, имеют весьма сложное строение. Они одеты двойной мембраной. В их содержимом — строме — имеется хорошо развитая система мембранных дисков (тилакоидов), которые могут быть собраны в стопки, именуемые гранами. На мембранах тилакоидов или в этих мембранах локализованы пигменты, участвующие в процессе фотосинтеза, переносчики электронов (цитохромы, пластоцианин, пластохинон, ферредо-ксин) и фермент АТРаза таким образом, здесь могут протекать процессы, характерные для фотосинтеза, — зависящие от света окислительно-восстановительные реакции и синтез АТР. Фиксация СО2 и ее превращение в сахара в результате биосинтетических реакций протекают в строме, где находится соответствующий набор ферментов. Внутренняя мембрана хлоропластов имеет ограниченную проницаемость для метаболитов и, подобно внутренней мембране митохондрий, снабжена специфической транспортной системой, регулирующей перенос веществ внутрь Стромы и из нее. [c.93]

В хлоропластах удалось обнаружить ряд так называемых сопрягающих белков (СРу, Ср2, СРс), без которых синтез АТФ из АДФ и фосфата не возможен. Полагают, что сопрягающие белки участвуют в терминальных стадиях синтеза АТФ и входят в состав мембранных комплексов, ответственных за транслокацию протонов. Так, например, сопрягающий фактор Ср1 представляет собой белок, состоящий из пяти субъединиц а, р, у. б, е. При этом основные функции сопряжения оказались связанными с а- и у-субъединицами, формирующими активный центр Ср1 — место связывания АДФ. Характерно, что конформация сопрягающего белка СР определяется исходным состоянием мембраны хлоропластов. Включение трития в Ср1 у освещенных (энергизированных) хлоропластов идет более эффективно, чем у хлоропластов, находящихся в темноте. [c.107]

Однако есть и существенное отличие. Внутренняя мембрана хлоропластов не образует крист и не содержит в себе цепи переноса электронов. Фотосинтезирующая поглощающая свет система, электронтранспортная цепь и АТР-синтетаза находятся в третьей мембране, формирующей группу уплощенных дисковидных мешочков-тилакоидов (рис. 9-37). Внутренние полости тилакои-дов сообщаются между собой, образуя третий внутренний компартмент хлоропласта, называемый тилакоидным пространством. Тилакоидное пространство отделено от стромы непроницаемой для ионов тилакоидной мембраной. [c.36]

Биохимия Том 3 (1980) -- [ c.270 , c.337 , c.348 ]

Теоретические основы биотехнологии (2003) -- [ c.43 ]

Биотехнология (1988) -- [ c.80 , c.81 ]

Биотехнология - принципы и применение (1988) -- [ c.80 , c.81 ]

Жизнь зеленого растения (1983) -- [ c.31 , c.51 ]

Введение в биомембранологию (1990) -- [ c.54 ]

Молекулярная биология клетки Сборник задач (1994) -- [ c.82 ]

Физиология растений (1980) -- [ c.100 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология