Рибосомы митохондрий и хлоропластов

Рис. 29-11. Состав прокариотических (А) и эукариотических (Б) рибосом (цитоплазматических). Рибосомы митохондрий и хлоропластов эукариот напоминают рибосомы прокариотических клеток.

Ядра, митохондрии и хлоропласты растений, как сообщалось, также синтезируют белок. Ядра, тщательно выделенные из гороха, включают в белок меченый лейцин в присутствии других белковых аминокислот и АТФ. Синтез белка в митохондриях растений показан не очень убедительно, так как не было исключено загрязнение данной фракции рибосомами. Препараты хлоропластов, как обнаружено, также катализируют включение аминокислот в белок. [c.482]

РНК обнаружена в препаратах микросом, ядер, митохондрий, хлоропластов и в растворимой фракции растительных клеток. Относительные количества РНК, найденные в различных фракциях, широко варьируют и могут изменяться по мере развития организма. По-видимому, какая-то часть РНК, обнаруженной в разных фракциях, обусловлена загрязнением рибосомами, которые, вероятно, и содержат основную массу РНК. У животных и у микроорганизмов количество рибосомной РНК составляет до 90% от ее общего количества в клетке. Справедливо ли такое же [c.475]

Следует отметить, что данная книга выгодно отличается от существующих сводок но биохимии растений привлечением современных сведений по биохимии субклеточных структур и связи между структурой и функцией. Отдельные главы, посвященные биохимическим процессам в рибосомах, ядрах, мембранах, митохондриях, хлоропластах и т. д., содержат ценный материал, слабо освещаемый в других пособиях и руководствах. [c.5]

Все ферменты — белки, и в первом приближении все белки — ферменты. Получены данные, что так называемые структурные белки рибосом, митохондрий, хлоропластов и мембран обладают ферментативной активностью. Рибосома составлена из немногочисленных типов белковых единиц. По-видимому, точно так же обстоит дело с митохондриями и хлоропластами. Число видов неферментных белков в клетке сравнительно очень невелико — около 100, тогда как число видов различных ферментных белков достигает от 1000 до 10 ООО. Одна- [c.15]

Структурированные субклеточные образования Грин делит на три группы. К первой группе относятся биохимические машины, трансформирующие энергию (митохондрии, хлоропласты), ко второй — машины, которые он называет реплицирующими, — это системы, в которых катализ протекает с участием матриц. Такие системы имеются в частицах, относящихся к рибосомам. В рибосомах идет важнейший процесс — именно синтез белка. Третью группу образуют интегрированные системы, например клеточные гранулы, принимающие участие в синтезе холестерина и жирных кислот. [c.180]

Интересно, что белоксинтезирующие системы хлоропластов, митохондрий н цитоплазмы сильно отличаются. Это проявляется уже в том, что для цитоплазмы характерны 808-рибосомы, а для хлоропластов и митохондрий — 705-рибосомы. Можно избирательно заблокировать синтез белка в цитоплазме с помощью циклогексимида, взаимодействующего с 805-рибосома-ми, и в хлоропластах и митохондриях с помощью хлорамфеникола, который связывается 705-рибосома-ми. Применение этих ингибиторов белкового синтеза позволило установить места образования белков, относящихся к различным группам. [c.71]

Рибосомы хлоропластов очень сходны с бактериальными рибосомами, тогда как рибосомы митохондрий несколько больше отличаются от последних поэтому проследить происхождение митохондрий сложнее. Однако сходство между белками дает основание предполагать, что те. и другие органеллы произошли от бактерий, вступивших в устойчивый симбиоз (в качестве эндосимбионтов) с какими-то примитивными эукариотическими клетками как полагают, митохондриям дали начало пурпурные бактерии, а хлоропластам (позднее) - цианобактерии или близкие к ним организмы. Хотя многие гены этих древних бактерий все еще используются для синтеза белков органеллы, большая их часть по неясным причинам включилась в ядерный геном, где они кодируют ферменты, которые сходны с бактериальными и синтезируются на рибосомах в цитозоле, а затем переходят в органеллу. [c.502]

Рибосомы хлоропластов очень сходны с бактериальными рибосомами, тогда как рибосомы митохондрий несколько больше отличаются от последних. Поэтому проследить происхождение митохондрий сложнее. Однако сходство между остальными белками дает основание предполагать, что обе органеллы произошли от бактерий, вступивших в тесный симбиоз с какими-то примитивными эукариотическими клетками как полагают, митохондриям дали начало пурпурные бактерии, а хлоропластам (позднее)-цианобактерии. Хотя многие из генов этих древних бактерий все еще используются для синтеза белков внутри органеллы, большая их часть по неясным причинам включилась в ядерный геном. [c.70]

Матричный механизм сборки полипептидной цепи. Биосинтез белков во всех структурных элементах клетки (ядро, митохондрии, хлоропласты, эндоплазматический ретикулум и др.) идет на рибосомах. Поэтому именно на пути исследования структуры и свойств рибосом, а также механизма их взаимодействия с исходными для биосинтеза белков соединениями достигнуты наиболее впечатляющие результаты в выявлении закономерностей новообразования белковых тел. [c.285]

Мембраны не являются пассивными полупроницаемыми оболочками, но принимают прямое и очень важное участие во всех функциях клетки. Мембраны обеспечивают активный транспорт вещества, идущий в направлении, противоположном градиенту химического или электрохимического потенциала. В мембранах локализованы основные биоэнергетические процессы — окислительное фосфорилирование и фотосинтез. АТФ синтезируется в мембранах митохондрий, в тилакоидных мембранах хлоропластов зеленых растений. Есть основания думать о связи между рибосомами, на которых синтезируется белок, и мембранной системой эндоплазматического ретикулума. Репликация ДНК и хромосом, по-видимому, происходит с участием мембран. [c.333]

Было высказано предположение, что синтез всего белка осуществляется в рибосомах. Нет достаточных данных, чтобы можно было решить, справедливо ли такое положение для растений. Сообщения о том, что синтез белка может происходить в ядрах, митохондриях и хлоропластах, не обязательно находятся в противоречии с этим предположением, так как имеются данные, что указанные органеллы содержат рибосомы [c.482]

В настоящее время установлено, что большая часть белка, синтезируемого в растениях, образуется в хлоропластах, в которых содержатся рибосомы, а также в митохондриях.— Прим. ред. [c.482]

По величине и многим другим особенностям рибосомы бактерий сходны с рибосомами митохондрий и хлоропластов. Бактериальная клетка содержит примерно от 5000 до 50000 рибосом число их тбм больше, чем быстрее растет клетка. Во время активного синтеза белков на электронных микрофотографиях тонких срезов клетки можно видеть правильные цепочки рибосом. Это рибосомы, связанные наподобие бус на цепи мРНК их называют полирибосомами или полисомами. [c.22]

У растений синтез белка в ядрах, а также в митохондриях и хлоропластах еще недостаточно исследован, чтобы можно было определить, происходит ли он по той же схеме, как в рибосомах. Имеется мало данных, не согласующихся с гипотезой, что в растениях все белки синтезируются по той же схеме, как в рибосомах. Сообщалось, что в хлоропластах присутствуют ферменты, активирующие аминокислоты. [c.485]

Выделенные из различных объектов рибосомы очень сходны по структуре и составу. Обычно они представляют частицы сферической формы диаметром 150—350 А. В рибосомах содержится 50—60% белка и 40—50% рибонуклеиновой кислоты. В отличие от митохондрий и хлоропластов липидов в рибосомах нет. Молекулярный вес их частицы составляет около [c.35]

Компартментализация клетки значительно менее выражена, чем у эукариотических клеток (рис. 2.4). ДНК не окружена ядерной мембраной, а органеллы типа митохондрий и хлоропластов отсутствуют. Область ядра, видимая на электронной микрофотографии ультратонко-го среза клетки в виде сетчатой структуры из тонких нитей, непосред ственно граничит с заполненной рибосомами цитоплазмой (рис. 2.5). У многих бактерий впячивания плазматической мембраны образуют определенные структуры во внутреннем пространстве протопласта (внутриклеточные мембраны). С плазматической мембраной связаны процессы дыхания или фотосинтеза, доставляющие клетке энергию, т.е. функции, за которые в эукариотических клетках ответственны мембраны митохондрий и хлоропластов. [c.27]

А—нормальный хлоропласт, В — хлоропласт из голодающих по азоту растений. Ам — крахмал, О—граны, —рибосомы, М — митохондрия. [c.95]

К субклеточным компонентам растительной клетки, изучением которых в основном занимается современная биохимия, относятся ядро, хлоропласты, митохондрии, рибосомы, информационная рибонуклеиновая кислота (РНК) и различные растворимые ферменты. В табл. 1 [c.7]

Число митохондрий в растительной клетке обычно достигает порядка нескольких сотен (как правило, 500—1000 митохондрий на клетку). Напротив, рибосомы в растительной клетке чрезвычайно многочисленны, их число во много раз превышает число хлоропластов и митохондрий. В растущей растительной клетке мо- [c.7]

Где же в клетке используются хлоропласты и митохондрии Как хлоропласты, так и митохондрии представляют собой относительно крупные тела, окруженные, как и сама клетка, мембраной. Хлоропласты, как мы увидим далее (гл. 7), можно представлять себе по существу маленькими клетками со своим собственным генетическим материалом и рибосомами хлоропласты способны синтезировать специфичные ферменты, необходимые для осуществления фотосинтеза. В свою очередь и митохондрии, ока- [c.10]

Однако хлоропласты и митохондрии эукариотических клеток содержат рибосомы, отличные от 80S типа. Рибосомы хлоропластов высших растений принадлежат к истинному 70S типу и практически не отличимы от рибосом эубактерий и синезеленых водорослей по вышеприведенным показателям и по более детальным молекулярным характеристикам. Митохондриальные рибосомы более разнообразны в зависимости от принадлежности организма к тому или иному царству эукариот. Наиболее изучены рибосомы митохондрий грибов и млекопитающих. Митохондриальные рибосомы грибов (Sa haromy es, Neurospora) похожи на прокариотические 70S рибосомы, но, может быть, лишь слегка крупнее (около 75S) и содержат относительно больше белка абсолютное содержание рибосомной РНК в них, повидимому, почти такое же, как в типичных 70S рибосомах. Митохондриальные рибосомы млекопитающих, однако, существенно мельче типичных 70S рибосом, имея также и существенно меньшее абсолютное количество рибосомной РНК на частицу их иногда называют мини-рибосомами . Действительно, коэффициент седиментации рибосом из митохондрий млекопитающих составляет всего около 55S, а тотальная масса рибосомной РНК на частицу более чем на 1/3 меньше, чем в типичных 70S рибосомах. В то же время, митохондриальные рибосомы млекопитающих содержат довольно много белка, так что общие размеры их как будто бы не сильно отличаются от таковых прокариотических рибосом. В целом, несмотря на ряд необычных черт, по ряду своих признаков, и в том числе по функциональному поведению, митохондриальные рибосомы млекопитающих все же близки к прокариотическим 70S рибосомам. [c.54]

Репликация, транскрипция и трансляция геномов органелл. В хлоропластах и митохондриях ДНК представлена небольшими двухцепочечными молекулами, обычно кольцевыми, и не связана с гистонами. Таким образом, генетическая информация органелл содержится в структурах, весьма сходных с хромосомами прокариот, хотя и значительно меньших по размерам. В каждой органелле имеется множество копий ДНК (до 40—50 в некоторых хлоропластах). Кроме того, хлоропласты и митохондрии содержат аппарат транскрипции и трансляции, включая специфические для органелл рибосомы, которые меньше цитоплазматических 808-рибосом и близки по величине к 708-рибосо-мам прокариот. Синтез белка в органеллах ингибируется хлорам нико-лом и некоторыми другими антибиотиками, подавляющими этот процесс и у прокариот, но не влияющими на синтез белка в цитоплазме эукариотической клетки. Таким образом, хлоропласты и митохондрии обнаруживают ряд важных черт фундаментального сходства с прокариотическими клетками. Митохондрии обладают еще одной особенностью, характерной для клеток, но не для других компонентов клетки они образуются путем деления предсуществующих органелл. Это продемонстрировано также в отношении многих типов хлоропластов у водорослей. У высших растений зрелые хлоропласты развиваются из более простых структур — пропластид на стадии пропластид и происходит воспроизводство этих органелл. [c.49]

Рибосомы состоят из двух субчастиц у бактерий это субчастицы 30S и 50S (рис. 2.19), образующие 708-рибосомы. По величине и многим другим особенностям рибосомы бактерий сходны с рибосомами митохондрий и хлоропластов. Бактериальная клетка содержит примерно от 50СЮ до 50000 рибосом число их тем больше, чем быстрее растет клетка. Во время активного синтеза белков на электронных микрофотографиях тонких срезов клетки можно видеть правильные цепочки рибосом. Это рибосомы, связанные наподобие бус на цепи мРНК их называют полирибосомами или полисомами. [c.43]

Слоншую гетерогенную структуру имеет цитоплазма клетки, содержащая внутренние мембраны и различные органоиды — митохондрии, хлоропласты (для клеток растений), лизосомы, рибосомы, центросомы (центриоли) II другие субклоточныо структуры. [c.8]

В клетках млекопитающих импорт белков в ЭР начинается еще до того, как полипептидная цепь полностью синтезирована, т. е. он происходит одновременно с трансляцией (котрансляционно). Этим он отличается от импорта в митохондрии, хлоропласты, ядра и пероксисомы, который является посттрансляционным и требует различных сигнальных пептидов. Так как белок переносится внутрь ЭР сразу после образования полипептидной цепи, рибосомы, на которых происходит его синтез, должны быть прикреплены к мембране ЭР. Области ЭР, покрытые связанными с мембраной рибосомами, называют гранулярным (шероховатым) эндонлазматнческнм ретнкулумом (рис. 8-37). [c.39]

Выше шла речь о гом, что перенос белков в митохондрии, хлоропласти и пероксисомы происходит после трансляции (посттрансляционно), когда белок синтезирован и поступил в цитозоль, между тем перенос через мембрану ЭР протекает одновременно с трансляцией (котрансляционно). Именно поэтому рибосомы связываются с мембраной ЭР, а не с цитоплазматической поверхностью других органелл. В течение многих лет считалось, что рибосомы шероховатого ЭР могут использовать энергию, освобождающуюся при синтезе белка, для протаскивания растущих полипептидных цепей сквозь мембрану ЭР. Однако последние исследования in vitro показали, что предшественники некоторых белков могут поступать в ЭР уже после того, как их синтез закончен. Этот перенос требует гидролиза АТР, но не продолжения синтеза белка (рис. 8-44). Считается, что, как и при переносе в митохондрии, гидролиз АТР необходим для разворачивания белка при прохождении его через мембрану. Об этом свидетельствуют как генетические, так и биохимические эксперименты на дрожжах. [c.46]

Подвески могут быть короткими, длинными, одноклеточными, многоклеточными, одноядерными, многоядерными. Б цитоплазме их клеток обнаружены хлоропласты, лейкопласты, рибосомы, митохондрии, гладкая и гранулярная эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи. В крупных ядрах найдены гигантские политенные хромосомы. Клетки подвеска часто развивают подвесочные гаустории, в которых имеются очень крупные ядра с высокой степенью полиплоидности. [c.219]

Основные пути транспорта белков показаны на рис 8-12 Практически все белки образуюгтся на рибосомах, расположенных в цитозоле (кроме нескольких, синтезирующихся на митохондриальных рибосомах хлоропластов) Затем их пути расходятся Белки, принадлежащие одной транспортной ветви, после заверщения их синтеза вьщеляются в цитозоль Некоторые из них содержат сигналы сортировки, направляющие их из цитозоля в митохондрии, хлоропласты (у растений), ядро или пероксисомы, другие же - их больщинство - не имеют специфических сигналов сортировки и остаются в цитозоле в качестве постоянных компонентов [c.13]

Заключение авторов упомянутых выгие работ о цитоплазматической локализации синтеза белков нгиеницы при гипотермии подтвер вдается и другими данными, полученными при использовании циклогексимида и хлорамфеникола. Было показано, что хлорамфеникол ингибирует трансляцию на 70S рибосомах в хлоропластах и митохондриях (Войников, Бурбанова, 1981). Имеются данные о том, что, если в присутствии циклогексимида при гипотермии включение лейцина в белки пшеницы подавляется на 85%, то обработка хлорамфениколом не дает такого [c.84]

Рибосомы эукариот, находящиеся в цитозоле, также состоят из малых (40S) и больщих (60S) субчастиц (рис. 3.32). Малые субчастицы содержат одну молекулу РНК (18S) размером 1900 нуклеотидов и 30-35 белков больщие—три цепи РНК длиной 120 (5S), 160 (5,88) и 4800 (28S) нуклеотидов и 45-50 белков. Рибосомы митохондрий и хлоропластов отличаются от цитозольных рибосом. Как правило, они меньще и содержат меньщее количество белков и различных рРНК. Данные по физическому и химическому реконструированию более сложных эукариотических хромосом значительно уступают аналогичным данным, полученным для Е. oli. [c.142]

Рибосомы цитогшазмы эукариотических клеток несколько крупнее бактериальных рибосом. Интактная эукариотическая рибосома имеет коэффициентседиментации 80S. Подобно бактериальной рибосоме, она диссоциирует на большую (60S) и малую (40S) субчастицы. Малая субчастица содержит одну молекулу 18S-PHK, а большая субчастица-три молекулы РНК (28S, 7S и 5S). Рибосомы митохондрий и хлоропластов отличаются от цитогшазматических рибосом [c.97]

Биосинтез белков в клетках листьев зависит от экспрессии генетической информации трех различных геномов ядра, хлоропластов и митохондрий. Эта генетическая информация проявляется через три генетические системы, включающие ДНК, ДНК-полимеразу, РНК-полимеразу и аппарат белкового синтеза (рибосомы, транспортные РНК, ферментный набор...). Ядерные гены подчиняются закону двуродительского наследования, тогда как гены органелл имеют исключительно материнское наследование. Именно эти носители генетической информации с их собственными законами передачи определяют структуру и свойства белков листьев, а также содержание в них белков, липидов, волокон и т. п. Более подробные сведения о передаче и проявлении генетической информации в хлоропластах можно получить из литературных источников [25, 27, 1П , как и по тем же вопросам применительно к митохондриям [67]. [c.237]

S субчастица рибосомы хлоропластов высших растений имеет 16S РНК приблизительно такого же размера (1490 нуклеотидных остатков у Zea mays). РНК малой рибосомной субчастицы митохондрий грибов и высших растений несколько крупнее (1661 нуклеотидный остаток у дрожжей). Наоборот, минирибосомы митохондрий млекопитающих содержат в малой субчастице относительно короткую РНК, обозначаемую как 12S РНК (954—956 нуклеотидных остатков у человека и мыши, соответственно). [c.69]

Митохондрии располагают своим собственным аппаратом для хранения и экспрессии их генетической информации. Эта информация, содержащаяся в митохондриальной ДНК, включает программы для синтеза специальных митохондриальных транспортных и рибосомных РНК. Кроме того, в митохондриальной ДНК запрограммировано несколько полипептидов, участвующих в выполнении основных функций митохондрий. В их числе некоторые из субъединиц цитохром оксидазы и АТФ-синтазы. Однако ббльшая часть белков программируется в ядре и синтезируется в цитоплазме вне митохондрий. Это же полностью относится к белкам, обслуживающим генетический аппарат митохондрий к митохондриальным ДНК- и РНК-полимеразам, к белкам митохондриальных рибосом, которые резко отличаются от цитоплазматических рибосом и по своим основным характеристикам приближаются к рибосомам прокариот, а также к аминоацил—тРНК-синтетазам, катализирующим аминоацилирование митохондриальных тРНК. Следовательно, митохондрии должны располагать механизмом для транспорта в них широкого спектра белков, синтезируемых в цитоплазме. То же в общих чертах можно отнести и к функционированию генетического аппарата хлоропластов. [c.434]

Компартментализация прокариотической клетки значительно менее выражена, чем у эукариотических клеток. ДНК не окружена ядерной мембраной, а органеллы типа митохондрий и хлоропластов отсутствуют. Область ядра, видимая на электронной микрофотографии ультратон-кого среза клетки в виде сетчатой структуры из тонких нитей, непосредственно граничит с заполненной рибосомами цитоплазмой. У многих бактерий впячивания плазматической мембраны образуют определенные структуры во внутреннем пространстве протопласта (внутриклеточные мембраны). С плазматической мембраной связаны процессы [c.10]

Эукариоты имеют истинное ядро. Оно содержит преобладающую 4a ib генома эукариотической клетки. Геном в основном представлен набором хромосом, которые в ходе процесса, называемого митозом, удваиваются и распределяются между дочерними клетками. В хромосомах ДНК находится в связи с гистонами. В эукариотической клетке имеются и другие органеллы, содержащие ДНК,-митохондрии и (у растений) хлоропласты, но в этих органеллах находится лишь очень малая часть клеточного генома, которая представлена молекулами ДНК, замкнутыми в кольцо. Рибосомы в эукариотической клетке более крупные (80S), чем у прокариот. [c.11]

Эндосимбиотическая гипотеза. Клеточные органеллы эукариот имеют много фундаментальных общих черт с прокариотическими клетками. Они содержат кольцевые молекулы ДНК, их рибосомы относятся к типу 70S, а мембраны содержат компоненты электрон-транспортной цепи (флавины, хиноны, Fe-S-содержащие белки, цитохромы) и выполняют функцию дыхательного или фотосинтетического преобразования энергии. Согласно симбиотической гипотезе, митохондрии происходят от бесцветных аэробных бактерий, а хлоропласты-от цианобактерий, сделавшихся эндосимбионтами каких-то примитивных эукариотических клеток. В дальнейшем должна была произойти очень большая специализация функция регенерации АТР была передана клеточным органел-лам. Наружная мембрана эукариотической клетки не содержит компонентов электрон-транспортной цепи, С другой стороны, клеточные органеллы тоже не самостоятельны они, правда, обладают собственными молекулами ДНК, однако значительная часть информации, необходимой для синтеза их белков, находится в клеточном ядре. Примером может служить рибулозобисфосфат-карбоксилаза-ключевоп фермент ав-тотрофной фиксации Oj у зеленых растений. Она состоит из 8 боль- [c.26]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология