Органеллы растительной клетки

Генная инженерия. Плазмиды, органеллы, транспозоны и вирусы как векторные системы. В генноинженерном эксперименте необходимо изолировать конкретный ген, включить его в наследственный аппарат растительной клетки и регенерировать фертильное растение (способное к размножению) с измененным [c.510]

Различные клетки многоклеточных организмов отличаются друг от друга, однако каждая растительная клетка имеет общие черты строения и в каждой находятся общие внутриклеточные структуры, выполняющие аналогичные функции. Каждая растительная клетка состоит из цитоплазмы и ядра. Цитоплазма окружена клеточной оболочкой, а ядро — ядерной оболочкой. Цитоплазма — это очень сложная коллоидная система. Дисперсной средой ее служит вода, в которой растворены минеральные соли, сахара, аминокислоты, органические кислоты и многие другие вещества. Во взвешенном состоянии в цитоплазме находятся различные включения и большое число органелл, или структур, разного состава и размера. В последнее время с помощью дифференциального центрифугирования, электронной микроскопии, и других методов исследования удалось установить огромную роль этих структур в обмене веществ и энергии в живых организмах. [c.27]

Что происходит во время митоза с митохондриями Они, как и хлоропласты в растительных клетках, делятся. Следовательно, на опреде- ленных стадиях клеточного цикла в этих органеллах происходит репликация ДНК- По крайней мере в ряде случаев деление митохондрий так связано с клеточным делением, что среднее число митохондрий в расчете на дочерние клетки остается строго постоянным. Аналогичное яв- ление наблюдается и в клетках низших организмов, содержащих водо- [c.39]

Хлоропласты представители семейства органелл, называемых пластидами, и свойственных только растительным клеткам [19] [c.412]

Химический состав органелл растительной клетки, % на сухое вещество [c.62]

Быстрое развитие теоретических работ в области физиологии и биохимии растений и разработка новых экспериментальных методов исследования органелл растительной клетки требуют постоянного совершенствования методической подготовки студентов-биологов. Изучение биоэнергетики растений на современном уровне связано с применением сложных методов вьщеления и анализа митохондрий растений. В то же время вьщеление функционально активных митохондрий растений имеет ряд особенностей и связано с преодолением определенных [c.4]

Наоборот, в клетках некоторых органов белки могут скапливаться, образуя оформившиеся элементы. Так, в ходе дифференциации ситовидных трубок флоэмы можно наблюдать особые фибриллярные белки, протеины Р, приуроченные к порам сит. Как показали многочисленные работы, белки могут аккумулироваться локально и чаще всего временно в растительных клетках многих типов эти белки, организованные в кристаллические или пара-кристаллические структуры, локализованы в зависимости от конкретных обстоятельств в гиалоплазме, в эндоплазматическом ретикулуме, в ядре, реже в пластидах или митохондриях. Иногда в каком-либо растительном органе некоторые органеллы, такие. [c.125]

Растительная клетка характеризуется также наличием расположенной кнаружи от плазматической мембраны клеточной стенки, которая в известном смысле тоже может рассматриваться как типичный субклеточный компонент растительной клетки. Растительная клетка содержит и другие субклеточные системы, которые мы не будем детально рассматривать из-за недостатка знаний об их функции и биохимии. К этим субклеточным компонентам, изучение которых остается делом будущего, относится аппарат Гольджи — мембранная структура характерного строения, обнаруженная с помощью электронного микроскопа. К ним же можно отнести нити веретена, определяющие дви-н ение хромосом при митозе и мейозе, а также органеллы, вырабатывающие эти нити. [c.8]

Для обеспечения экспрессии чужеродньгх генов, введенных в растительные клетки, использовали растительные промоторы. Различные промоторы, функционирующие только в определенньгх растительных тканях или на определенной стадии развития растения, идентифицировали по экспрессии репортерного гена без промотора после его интеграции в хромосомную ДНК растения. Были разработаны методы встраивания чужеродных генов непосредственно в хлоропластную или митохондриальную ДНК так, чтобы кодируемый белок синтезировался прямо в этих органеллах. И наконец, для того чтобы успокоить общественность, были разработаны методы удаления маркерных генов из трансгенных растений. [c.387]

Два рассмотренных нами примера — секреция ферментов клетками поджелудочной железы и образование новых клеточных стенок в делящихся растительных клетках — показывают, каким образом многие клеточные органеллы могут объединяться для выполнения какой-либо одной функции. [c.199]

Все существующие ныне клетки подразделяются на два типа прокариотические (бактерии и их близкие родственники) и эукариотические. Считают, что первые близки в общих чертах с самыми ранними клетками-прарооителъницами Несмотря на сравнительную простоту строения, клетки прокариот весьма разнообразны в биохимическом отношении, например, у бактерий можно обнаружить все основные метаболические пути, включая три главных процесса получения энергии - гликолиз, дыхание и фотосинтез. Эукариотические клетки больше по размеру и имеют более сложную организацию, чем клетки прокариот. Они содержат больше ДНК и различных компонентов, обеспечивающих ее сложные функции. ДНК эукариот заключена в окруженное мембраной ядро, а в цитоплазме находится много других окруженных мембранами органелл. К ним относятся митохондрии, осуществляющие окончательное окисление молекул пищи, а также (в растительных клетках) хлоропласты, в которых идет фотосинтез. Целый ряд данных свидетельствует о происхождении митохондрий и хлоропластов от ранних прокариотических клеток, ставших внутренними симбионтами большей по размеру анаэробной клетки. Другая отличительная особенность эукариотических клеток - это наличие цитоскелета из белковых волокон, организующего цитоплазму и обеспечивающего механизм движения [c.41]

Хлоропласты - представители семейства органелл, 21.1. называемых пластидами, и свойственных только 21.1.1. растительным клеткам 412 [c.502]

Подобно всем прочим эукариотическим клеткам, клетки высших растений содержат окруженное оболочкой ядро, эндоплазматический ретикулум, диктиосомы и митохондрии. Рибосомы встречаются в них как в свободном виде — в цитоплазме, так и прикрепленными к эндоплазматическому ретикулуму кроме того, рибосомы обнаруживаются в некоторых клеточных органеллах. Репликация ДНК, ДНК-зависимый синтез РНК и РНК-за-висимый синтез белка протекают в растительных клетках так же, как и в других клетках. Многие растительные белки обладают каталитической активностью, т. е. являются ферментами другие белки выступают как важные структурные компоненты клетки. [c.76]

При фотосинтезе содержащиеся в особых органеллах растительных клеток — хлоропластах — пигменты, в основном хлорофиллы, поглощают кванты видимого света и за счет этого снабжают клетку энергией, необходимой для образования прежде всего углеводов, синтез которых принципиально описывается уравнением [c.189]

В покоящихся клетках растений, как и в клетках животных и простейших, уровень цитоплазматического Са + примерно в 1000 раз ниже, чем во внешней среде. Считают, что для предотвращения токсического действия высоких концентраций Са + на внутриклеточный метаболизм растительные клетки используют системы выведения Са + через внешнюю мембрану и запасания во внутриклеточных органеллах. Имеются сведения, что выброс Са + из клеток растений, опосредованный работой Са-АТФазы, может регулироваться кальмодулином. [c.107]

Лизосомы также ограничены однослойной мембраной. Матрикс их оптически неоднороден и содержит ряд уплотнений. В лизосомах локализован набор гидролитических ферментов, участвующих в разрушении продуктов клеточного метаболизма, причем при помощи специального протонного насоса поддерживается низкое значение pH (не более 4,5), способствующее эффективному гидролизу. Внутриклеточные структуры, подлежащие разрушению, поступают в лизосомы, где и подвергаются гидролизу. Процесс селекции и поступления в лизосомы только отработанного материала обусловлен его специфическим мечением. Так, нативные белки в лизосомы не поступают. По истечении же времени функционирования происходит их инактивация цитоплазматическими протеиназами или присоединение убиквитина, что является сигналом для транспорта в лизосомы модифицирбванного белка. Кроме молекул, лизосомы могут разрушать органеллы или целые клетки (митохондрии, эритроциты). Процесс транспорта веществ в лизосомы является энергозависимым и требует затраты энергии. В растительных клетках гидролитические ферменты обычно локализованы в вакуолях — прообразе лизосом. [c.13]

Хлоропласты — внутриклеточные органеллы растительной клетки — зеленые пластиды, в которых осуществляется процесс фотосинтеза. Окрашены в зеленый цвет хлорофиллами, содержат также желтые пигменты — каротино-иды. [c.186]

Два типа органелл-пластиды и вакуоли-свойственны только растительным клеткам. Пластиды составляют неоднородную группу органелл, из которых наиболее известны фотосинтезирующие хлоропласты, имеющиеся во всех зеленых тканях. Вакуоль представляет собой крупную внутриклеточную полость, заполненную водным раствором того или иного состава и ограниченную мембраной, назмваемой тонопластом. Растительные клетки используют вакуоли в самых разных целях-например, для экономного заполнения внутриклеточного пространства при росте, для хранения запасов питательных веществ или для накопления вредных продуктов обмена. Хотя сами растительные клетки не обладают способностью двигаться, их цитоплазма, особенно в клетках с большими вакуолями, постоянно перемешиваетя в результате поддерживаемых в ней направленных потоков. Показано, что по крайней мере в некоторых случаях движение цитоплазмы связано с функцией цитоплазматических актиновых филаментов. [c.196]

Быстрое развитие теоретических работ в области физиологии и биохимии растений и разработка новых экспериментальных методов исследования органелл растительной клетки требуют постояршого совершенствования методической подготовки исследователей-биологов. Изучение биоэнергетики растений на современном уровне связано с применением сложных методов выделения и анализа митохондрий растений. В то же время выделение функционально активных митохондрий растений имеет ряд особенностей и связано с преодолением определершых методических трудностей. В связи с этим возникла необходимость сведения в одном издании рекомендаций, основанных на нашем опыте многолетней работы по изучению растительных митохондрий. [c.2]

В растениях хлорофилл связан с липопротеиновыми мембранами, находящимися в специальных органеллах клетки — хлоропластах. Типичная растительная клетка содержит от 50 до 200 хлоропластов. Каждый хлоропласт имеет длину около 1000 нм. Кроме двух наружных мембран хлороплаСты содержат систему внутренних мембран, образующих мно1 ослойные структуры, упакованные в пачки. Это так называемые граны. Внутренние мембраны ограничивают замкнутые объемы, отделенные от остальной части хлоропласта. Хлорофилл и другие пигменты находятся в ламеллах гран, ламеллах стромы, и именно в этих частях хлоропласта начинается процесс фотосинтеза. [c.162]

X. находятся в растительных клетках в специальных органеллах (или пластидах) — хлоропласта х, а у фотосинтезирующих бактерий — в хромато-форах. Содержание X. составляет 0,7 —1,3% на сухой вес растений. Основным компонентом фотохимич. системы растений является X. а, к-рый встречается у всех высших растений и водорослей вторым ко.мно-нентом фотохимич. системы растений являются X. 6 — у высших растений и зеленых водорослей, X. с — у водорослей диатомовых, бурых и динофла-геллят, X. d — у красных водорослей. У сине-зеленых водорослей, кроме X., встречаются родственные им [c.360]

В растительных клетках (и только в них) содержатся особые органеллы, так называемые хлоропласты. Впрочем, эти органеллы встречаются не во всех растительных клетках, а только в зеленых клетках. Однако их значение выходит далеко за пределы цap Jвa растений, распространяясь в конечном счете на все живые существа. Наименование этих органелл происходит от греческого слова хлорос — зеленый. Пигмент, постоянно присутствующий в хлоропластах, называется хлорофиллом (от греческого филлон — лист). При непременном участии этого пигмента, ассимилирующего (поглощающего) энергию солнечного света, хлоропласты с их впецифической тонкой структурой синтезируют из двуокиси углерода и воды глюкозу — органическое соединение, которым питаются не только растения, но в конечном итоге все (почти ) живые существа, живущие на Земле. [c.243]

Важно отметить, что дифференцировка бактерий связана с репрессией многих генов, необходимых для автономного роста. По данным ряда авторов, эта репрессия столь глубока, что бактероиды уже не могут превращаться в свободноживущие клетки и гибнут после отмирания клубеньков. В бактероидах активируется синтез нитрогеназы, катализирующей восстановление N2 в NH%, а также других ферментов, обслуживающих нитрогеназную реакцию, после чего начинается фиксация атмосферного азота (стадия Nif, от англ. Nitrogen fixation). Таким образом, бактероиды могут рассматриваться как временные органеллы растительных клеток, ответственные за снабжение хозяина связанным азотом. [c.172]

Механизм, управляющий движением цитоплазмы, полностью еще не изучен, однако ясно, что в этом движении принимают участие органеллы, называемые микрофиламентами. Мик-рофиламеиты содержат, по-видимому, актин и миозин — два белка, участвующие в мышечном сокращении у животных сокращение мышцы происходит в результате взаимного смещения актиновых и миозиновых нитей, сопровождающегося расходованием энергии АТР, Выяснилось, что циклоз чувствителен к содержанию АТР в клетке и что он протекает активно только при тех условиях, при которых возможен синтез АТР. Вещества, нарушающие структуру микрофиламентов, подавляют циклоз. Установлено, например, что такой лекарственный препарат, как цитохалазин В, вызывает агрегацию микрофиламентов и вместе с тем подавляет, во-первых, движение цитоплазмы во многих растительных клетках и, во-вторых, движение гигантских хлоропластов различных водорослей. (Некоторые хлоропласты способны перемещаться в цитоплазме и ориентироваться — обычно в ответ на изменение освещенности — таким образом, чтобы их плоские поверхности располагались параллельно илн перпендикулярно поверхности листа см. гл. 11) Подавление, вызванное инкубацией клеток в цитохалазине В, можно снять отмыванием тканей от этого препарата. [c.75]

Эукариотические клетки содержат внутриклеточные мембраны, замыкающие около половины общего объема клетки в отдельные внутриклеточные компартменты Основные виды мембранных органелл во всех эукариотических клетках следующие эндоплазматический ретикулум. аппарат Г ольджи, ядро, митохондрии, лизосомы. эндосомы и пероксисомы растительные клетки содержат также хлоропласты. Каждая органелла имеет в своем составе различные белки, определяющие ее упикальпые функции. [c.17]

Если растительная клетка выращивается изолированно, то форма ее обычно приближается к сферической (рис. 2.2), но если она растет в окружении других клеток, то они сдавливают ее, и тогда она принимает форму многогранника. Клетка из зоны растяжения стебля или корня по форме напоминает коро бочку длиной около 50 мкм, шириной 20 мкм и высотой 10 мкм. Объем ее равен приблизительно 10 000 мкм . В одном кубическом сантиметре (1 см ) при плотной упаковке помещается до 100-10 таких клеток. Структура растительной клетки сложна и высокодифференцированна, но в первом приближении мы можем вычленить в ней три главные зоны 1) клеточную стенку — сравнительно жесткое образование, по всей вероятности неживое, представляющее собой высокоструктурированную и в химическом отношении сложную смесь веществ, выделяемых протопластом 2) протопласт — живую часть клетки, в которой заключены все клеточные органеллы, суспендированные здесь в сложном растворе, и 3) вакуоли — неживые образования, как бы мембранные мешки, служащие резервуарами или хранилищами клетки они заполнены водным раствором поглощенных клеткой неорганических солей и органических веществ, представляющих собой продукты метаболической активности клетки. Клеточные стенки у растения играют роль скелета, т. е. обеспе [c.24]

Хотя число органелл в клетке очень велико, отстоят они друг от друга на довольно значительное расстояние и каждая из них окружена избирательно проницаемой мембраной. Каким же образом осуществляется необходимый обмен всевозможным материалом между отдельными органеллами Ответ на этот вопрос следует искать частично в диффузии, а частично в цикло-зе — довольно быстром движении, свойственном содержимому многих растительных клеток. При циклозе вся цитоплазма клетки вращается (либо по часовой стрелке, либо против нее), скользя вдоль внутренней поверхности клеточной стенки и увлекая с собой различные органеллы. Наряду с этим существуют встречные и боковые потоки, а в некоторых клетках, например в тычиночных волосках Тгас1езсапНа, можно наблюдать актив- [c.73]

Среди клеточных органелл с высокодифференцированной собственной мембранной системой ведущее место без сомнения занимают митохондрии и хлоропласты, с которыми связано осуществление важнейших энергетических процессов растительной клетки. Однако если микроэлектродное измерение потенциала является достаточно сложной задачей уже при анализе электрических свойств плазмалеммы и тонопласта у высших растений, то при переходе на субклеточный уровень методические трудности становятся почти неразрешимыми. В частности, по свидетельству В.П. Скулачева [247], попытки измерить потенциал митохондрий путем введения микроэлектрода до сих пор остаются безуспешными. В то же время некоторым исследователям удалось осуществить измерение трансмембранного потенциала крупных хлоропластов ряда растительных объектов, прежде всего пеперомии [33,337,598]. Его величина в опытах на интактных клетках (измеренная по отношению к цитоплазме) и на изолированных хлоропластах (измеренная по отношению к среде) варьирует от 10 до —бОмВ. [c.12]

Несмотря на то что еще в XVII в. Левенгук неоднократно наблюдал ядра растительных и животных клеток, он не придал им должного значения и не выделил их в качестве самостоятельных органелл клетки. Это было осуществлено лишь в 1831 г. Робертом Броуном, указавшим на ядро как на обязательный компонент растительной клетки и назвавшим его nu leus. Изучение ядра он проводил на клетках эпидермиса и других тканей орхидных. Вслед за Броуном в 1837—1839 гг. ядро описал Франц Мейен. К этому же периоду относятся первые наблюдения и над остальным содержимым клетки — цитоплазмой (протоплазмой). [c.4]

Основными элементами клетки являются цитоплазма и ядро.. Цитоплазма представляет собой густую полужидкую массу. Ядро имеет более плотную консистенцию. Растительные клетк и заключены в прочную клеточную оболочку. Все содержимое клетки, лишенное клеточной оболочки, называется протопластом. Помимо ядра, в цитоплазме клетки обнаруживаются и другие крупные органеллы, видимые под световым микроскопом — пластиды и митохондрии (рис. 6). Кроме того, в ней находятся также многочисленные субмикроскопические структуры, такие, как аппарат Гольджи, эндоплазматическая сеть, рибосомы,, микротрубочки и др. Все они погружены в гиалоплазму, слул<а-щую матриксом цитоплазмы. [c.22]

Строение. Цитоплазмой (протоплазмой) называется все содержимое клетки, за исключением ядра и оболочки. Термин цитоплазма был предложен в 1882 г. Э. Страсбургером. По своему значению он более точно указывает на то, что речь идет именно о плазме клетки, а не обо всем содержимом клетки — протопласте, или протоплазме в ее широком понимании. В молодой растительной клетке цитоплазма занимает большую часть ее объема. В эмбриональных клетках растений и животных цитоплазма отличается слабо развитой системой внутриклеточных мембран, почти полностью состоит из гиалоплазмы (основного матрикса) и рибосом, В процессе эволюции клетки возникли внутриклеточные мембраны, а также некоторые клеточные органеллы, например митохондрии, пластиды и центри-оли, составляющие большую часть цитоплазмы (рис. 9). [c.25]

Аппарат Гольджи. Аппаратом Гольджи (комплекс Гольджи) называется органелла клетки, представляющая собой постоянную и высокодифференцированную часть цитоплазмы. Это "сетчатое образование было впервые выделено в 1896 г. Г. Гольджи в животных клетках методом связывания тяжелых металлов с клеточными структурами. В растительных клетках аппарат Гольджи был обнаружен с помощью электронного микроскопа Бюва и Портером лишь в 1957 г. В настоящее время установлено, что аппарат Гольджи существует во всех эукариотических клетках растений и животных (рис. 15). [c.38]

Поскольку сферосомы синтезируют жиры, они должны содержать необходимые для этого ферменты. Действительно, в составе сферосом найдены липаза, кислая фосфатаза (апираза), дезоксирибонуклеаза. В сферосомах чешуй луковиц Allium была обнаружена кислая фосфатаза. При этом оказалось, что из всех компонентов эпидермальных клеток Allium лишь одни сферосомы способны расщеплять глицерофосфат, освобождая фосфорную кислоту, чего никогда не наблюдается в митохондриях или пластидах. Следовательно, в сферосомах проходит конечный этап синтеза жира — ацилирование глицерофосфата КоА-производны-ми жирных кислот. Поскольку незаменимые жирные кислоты (олеиновая, линолевая, линоленовая, арахидоновая и т. п.) синтезируются исключительно растительными клетками, в последних должны существовать специальные органеллы для их синтеза. По-видимому, ими и являются сферосомы. [c.45]

Этапным периодом для развития метода культуры клеток можно считать 70-е годы, когда были сделаны успехи в разработке способа получения изолированных протопластов растений, а также открытие гибридизации соматических клеток. Изолированные протопласты высших растений и культивируемые клетки животных стали объектом клеточного конструирования путем гибридизации или введения в них чужеродного генетического материала (клеточных органелл, бактерий). Применение методов клеточного конструирования служит задачам улучшения свойств клеток-продуцентов в культуре, а в случае растительных клеток также получению растений с новыми свойствами (в силу тотипо-тентности растительной клетки). [c.7]

В связи с проблемой сохранения интактности вводимых в протопласты органелл или микроорганизмов тот и другой способы имеют свои недостатки. Поглощение путем эндоцитоза приводит к изолированию вводимых в протопласт объектов в везикулах из плазмалеммы протопласта. Поскольку эти везикулы могут сливаться с лизосомальным аппаратом растительного протопласта, существует опасность, что это приведет к разрушению вводимого чужеродного материала. При слиянии происходит интеграция мембраны протопласта растения и микроорганизма, нарушение целостности микроорганизма и освобождение его органелл внутрь растительного протопласта. Обнаруженное для зеленых водорослей слияние с протопластами может рассматриваться, таким образом, как способ введения в растительную клетку не целых микроорганизмов, а интактных органелл. В качестве альтернативного пути, позволяющего преодолеть недостатки обоих рассматриваемых способов, предлагается заключать микроорганизмы в искусственные мембраны — липосомы (рис. 20). Этот прием уже был использован в опытах по введению в протопласты лука одноклеточных цианобактерий, заключенных в липидные капли. Преимущества данного методического приема видятся в том, что искусственные мембраны будут сливаться с плазмалеммой протопласта, освобождая таким образом интактные клетки микроорганизмов в цитоплазму протопласта. [c.59]

В растительных клетках около 80% калия содержится в вакуолях. Он составляет основную часть катионов клеточного сока. Поэтому калий может вымываться из растений дождями, особенно из старых листьев. Небольшая часть этого катиона (около 1 %) прочно связана с белками митохондрий и хлоропластов. Калий стабилизирует структуру этих органелл. При калиевом голодании нарушается ламеллярногранулярное строение хлоропластов и дезорганизуются мембранные структуры митохондрий. До 20% калия клетки адсорбируется на коллоидах цитоплазмы. На свету прочность связи калия с коллоидами выше, чем в темноте. В ночное время может наблюдаться даже выделение калия через корневую систему растений. [c.245]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология