Фотосинтезирующие структуры низших эукариотических и

Фотосинтезирующие структуры низших эукариотических и

Прокариотических клеток

Строение пластид у низших фотосинтезирующих растений (зеленоватые , бурые и красноватые водные растения) в общих чертах сходно с хлоропластами клеток высших растений. Их мембранные системы также содержат фоточувствительные пигменты. Хлоропласты зеленоватых и бурых водных растений (время от времени их именуют хроматофорами) имеют также внешнюю и внутреннюю мембраны; последняя образует плоские мешки Фотосинтезирующие структуры низших эукариотических и, располагающиеся параллельными слоями, граны у этих форм не встречаются (рис. 232). У зеленоватых водных растений в состав хроматофора входят пиреноиды, представляющие из себя окруженные маленькими вакуолями зону, вокруг которой происходит отложение крахмала (рис. 233).

Форма хлоропластов у зеленоватых водных растений очень многообразна – это либо длинноватые спиральные ленты (Spirogira), сети (Oedogonium), либо Фотосинтезирующие структуры низших эукариотических и маленькие округленные, похожие на хлоропласты высших растений (рис. 234).

Посреди прокариотических организмов многие группы владеют фотосинтетическими аппаратами и имеют в связи с этим особенное строение. Для фотосинтезирующих микробов (синезеленые водные растения и многие бактерии) типично, что их фоточувствительные пигменты локализуются в плазматической мембране либо в её выростах, направленных Фотосинтезирующие структуры низших эукариотических и вглубь клеточки.

В мембранах синезеленых водных растений не считая хлорофилла находятся пигменты фикобилины. Фотосинтезирующие мембраны синезеленых водных растений образуют плоские мешки (ламеллы), которые размещаются параллельно друг над другом, время от времени образуя стопки либо спирали. Все эти мембранные структуры образуются за счет инвагинаций плазматической мембраны.

У фотосинтезирующих микробов (Chromatium) мембраны Фотосинтезирующие структуры низших эукариотических и образуют маленькие пузырьки, число которых так велико, что они заполняют фактически огромную часть цитоплазмы. Можно созидать, как эти пузырьки образуются за счет впячивания и следующего роста плазматической мембраны. Эти мембранные пузырьки (их также именуют хроматофорами) содержат фоточувствительный пигмент бактериохлорофилл, каратиноиды, составляющие фотосинтетической системы переноса электронов и фотофосфорилирования. Некие Фотосинтезирующие структуры низших эукариотических и пурпуровые бактерии содержат систему мембран, образующих правильные стопки, наподобие тилакоидов в гранах хлоропластов (рис. 235).

Геном пластид

Подобно митохондриям, хлоропласты имеют свою генетическую систему, обеспечивающую синтез ряда белков снутри самих пластид. В матриксе хлоропластов обнаруживаются ДНК, различные РНК и рибосомы. Оказалось, что ДНК хлоропластов резко отличается от ДНК ядра. Она представлена Фотосинтезирующие структуры низших эукариотических и повторяющимися молекулами длиной до 40-60 мкм, имеющими молекулярный вес 0,8-1,3х108 дальтон. В одном хлоропласте может быть огромное количество копий ДНК. Так, в личном хлоропласте кукурузы находится 20-40 копий молекул ДНК. Продолжительность цикла и скорость репликации ядерной и хлоропластной ДНК, как было показано на клеточках зеленоватых водных растений, не совпадают. ДНК хлоропластов не состоит в Фотосинтезирующие структуры низших эукариотических и комплексе с гистонами. Все эти свойства ДНК хлоропластов близки к чертам ДНК прокариотических клеток. Более того, сходство ДНК хлоропластов и микробов подкрепляется к тому же тем, что главные регуляторные последовательности транскрипции (промоторы, терминаторы) у их схожи. На ДНК хлоропластов синтезируются все виды РНК (информационная, трансферная, рибосомная). ДНК хлоропластов кодирует Фотосинтезирующие структуры низших эукариотических и рРНК, входящую в состав рибосом этих пластид, которые относятся к прокариотическому 70S типу (содержат 16S и 23S рРНК). Рибосомы хлоропластов чувствительны к антибиотику хлорамфениколу, подавляющему синтез белка у прокариотических клеток.

Так же как в случае хлоропластов мы вновь сталкиваемся с существованием особенной системы синтеза белка, хорошей Фотосинтезирующие структуры низших эукариотических и от такой в клеточке.

Эти открытия вновь пробудили энтузиазм к теории симбиотического происхождения хлоропластов. Мысль о том, что хлоропласты появились за счет объединения клеток-гетеротрофов с прокариотическими синезелеными водными растениями, высказанная на рубеже XIX и XX вв. (А.С. Фоминцин, К.С.Мережковский) вновь находит свое доказательство. В пользу этой теории Фотосинтезирующие структуры низших эукариотических и гласит необычное сходство в строении хлоропластов и синезеленых водных растений, сходство с основными их многофункциональными особенностями, и сначала со способностью к фотосинтетическим процессам.

Известны бессчетные факты настоящего эндосимбиоза синезеленых водных растений с клеточками низших растений и простых, где они работают и пичкают клетку-хозяина продуктами фотосинтеза. Оказалось, что выделенные Фотосинтезирующие структуры низших эукариотических и хлоропласты могут также отбираться некими клеточками и употребляться ими как эндосимбионты. У многих беспозвоночных (коловратки, моллюски), питающихся высшими водными растениями, которые они переваривают, интактные хлоропласты оказываются снутри клеток пищеварительных желез. Так, у неких растительноядных моллюсков в клеточках найдены интактные хлоропласты с функционирующими фотосинтетическими системами, за активностью которых наблюдали по Фотосинтезирующие структуры низших эукариотических и включению С14О2.

Как оказывается, хлоропласты могут быть введены в цитоплазму клеток культуры фибробластов мыши методом пиноцитоза. Но они не подвергались атаке гидролаз. Такие клеточки, включившие зеленоватые хлоропласты, могли делиться в течение 5 генераций, а хлоропласты при всем этом оставались интактными и проводили фотосинтетические реакции. Были предприняты пробы Фотосинтезирующие структуры низших эукариотических и культивировать хлоропласты в искусственных средах: хлоропласты могли фотосинтезировать, в их шел синтез РНК, они оставались интактными 100 ч, у их даже в течение 24 ч наблюдались деления. Но потом происходило падение активности хлоропластов, и они гибли.

Эти наблюдения и целый ряд биохимических работ проявили, что те черты автономии, которыми владеют хлоропласты Фотосинтезирующие структуры низших эукариотических и, еще недостаточны для долгого поддержания их функций и тем паче для их проигрывания.

В ближайшее время удалось стопроцентно расшифровать всю последовательность нуклеотидов в составе повторяющейся молекулы ДНК хлоропластов высших растений. Эта ДНК может кодировать до 120 генов, посреди их: гены 4 рибосомных РНК, 20 рибосомных белков хлоропластов, гены неких субъединиц РНК-полимеразы хлоропластов, несколько белков Фотосинтезирующие структуры низших эукариотических и I и II фотосистем, 9 из 12 субъединиц АТФ-синтетазы, части белков комплексов цепи переноса электронов, одной из субъединиц рибулозодифосфат-карбоксилазы (главный фермент связывания СО2), 30 молекул тРНК и еще 40 пока неведомых белков. Любопытно, что схожий набор генов в ДНК хлоропластов найден у таких далековато отстоящих представителей высших растений как табак Фотосинтезирующие структуры низших эукариотических и и печеночный мох.

Основная же масса белков хлоропластов контролируется ядерным геномом. Оказалось, что ряд важных белков, ферментов, а соответственно и метаболические процессы хлоропластов находятся под генетическим контролем ядра. Так, клеточное ядро держит под контролем отдельные этапы синтеза хлорофилла, каротиноидов, липидов, крахмала. Под ядерным контролем находятся многие энзимы Фотосинтезирующие структуры низших эукариотических и темновой стадии фотосинтеза и другие ферменты, в том числе некие составляющие цепи транспорта электронов. Ядерные гены кодируют ДНК-полимеразу и аминоацил-тРНК-синтетазу хлоропластов. Под контролем ядерных генов находится большая часть рибосомных белков. Все эти данные принуждают гласить о хлоропластах, так же как и о митохондриях, как о структурах с ограниченной автономией Фотосинтезирующие структуры низших эукариотических и.

Транспорт белков из цитоплазмы в пластиды происходит в принципе сходно с таким у митохондрий. Тут также в местах сближения наружной и внутренней мембран хлоропласта размещаются каналообразующие интегральные белки, которые выяснят сигнальные последовательности хлоропластных белков, синтезированных в цитоплазме, и транспортируют их в матрикс-строму. Из стромы импортируемые белки Фотосинтезирующие структуры низших эукариотических и согласно дополнительным сигнальным последовательностям могут врубаться в мембраны пластиды (тилакоиды, ламеллы стромы, наружняя и внутренняя мембраны) либо локализоваться в строме, входя в состав рибосом, ферментных комплексов цикла Кальвина и др.

Необычное сходство структуры и энергетических процессов у микробов и митохондрий, с одной стороны, и у синезеленых водных растений и Фотосинтезирующие структуры низших эукариотических и хлоропластов – с другой, служит весомым аргументом в пользу теории симбиотического происхождения этих органелл. Согласно этой теории, появление эукариотической клеточки прошло через несколько шагов симбиоза с другими клеточками. На первой стадии клеточки типа анаэробных гетеротрофных микробов включили в себя аэробные бактерии, превратившиеся в митохондрии. Параллельно этому в клетке-хозяине Фотосинтезирующие структуры низших эукариотических и прокариотический генофор формируется в обособленное от цитоплазмы ядро. Так могли появиться гетеротрофные эукариотические клеточки. Повторные эндосимбиотические отношения меж первичными эукариотическими клеточками и синезелеными водными растениями привели к возникновению в их структур типа хлоропластов, позволяющих клеточкам производить автосинтетические процессы и не зависеть от наличия органических субстратов (рис. 236). В процессе становления Фотосинтезирующие структуры низших эукариотических и таковой составной живой системы часть генетической инфы митохондрий и пластид могла изменяться, перенестись в ядро. Так, к примеру две третьих из 60 рибосомных белков хлоропластов кодируется в ядре и синтезируются в цитоплазме, а позже встраивается в рибосомы хлоропластов, имеющие все характеристики прокариотических рибосом. Такое перемещение большой части прокариотических генов в Фотосинтезирующие структуры низших эукариотических и ядро привело к тому, что эти клеточные органеллы, сохранив часть былой автономии, попали под контроль клеточного ядра, определяющего в основном все главные клеточные функции.


fotograficheskaya-priroda-kino.html
fotografii-obekta-ocenki.html
fotografii-semejnogo-arhiva.html