Медицинская биология: конспект лекций для вузов

Возникновение лейкопластов сходно с образованием этиопластов. Из хлоропластов часто формируются хромопласты (созревание плодов – помидоров, лимонов и т. п., изменение цвета листьев осенью). Тилакоиды и хлорофилл разрушаются, освобождающиеся и вновь синтезируемые каротиноиды откладываются в уже существующих или новых глобулах или в различных белковых структурах.

3.

Размножение пластид

Размножение пластид связано с репликацией ДНК и последующим делением пропластиды или хлоропласта надвое. Деление хлоропластов у многих водорослей является правилом, у мхов встречается достаточно часто, у высших растений наблюдается тем реже, чем старше хлоропласт. Пропластиды не только быстро делятся, но и могут возникать путем отпочковывания от хлоропластов или перестройки целых хлоро– или лейкопластов.

При половом размножении пропластиды у одних растений передаются обеими гаметами, у других – только яйцеклеткой. В последнем случае речь идет о чисто материнском наследовании информации пластид.

Вопрос 31. Филогенез митохондрий и пластид

1.

Роль митохондрии и пластид

Митохондрии и пластиды занимают в эукариотической клетке совершенно особое положение . Они имеют собственную генетическую систему, размножаются относительно независимо от деления всей клетки и ядра и отграничены от остальной протоплазмы двойной мембраной.

Согласно гипотезе эндосимбиоза , они являются потомками прокариот, сходных с бактериями или синезелеными водорослями, которые (вероятно, в результате фагоцитоза) проникли в гетеротрофные анаэробные клетки и стали в них жить как симбионты.

2.

Явление эндоцитоза у грибов

Моделью может служить явление эндоцитоза у некоторых грибов, жгутиковых и амеб: клетки синезеленых водорослей фагоцитируются, окружаются двумя мембранами (собственной внутренней и наружной, происходящей из плазмолеммы клетки-хозяина) и сохраняют способность к фотосинтезу.

Согласно другим представлениям, митохондрии и пластиды происходят из выпячиваний плазматической мембраны, которыми были окружены либо части еще примитивного генома, либо плазмиды.

Вопрос 32. Микрофиламенты и внутриклеточные движения

1.

Внутреннее движение микрофиламентов

Микрофиламенты представляют собой очень тонкие и длинные нитевидные белковые структуры, встречающиеся во всей цитоплазме. Они обусловливают вязко-эластичную, тиксотропную консистенцию цитоплазмы и внутриклеточные движения, включая высокоспециализированное движение (сокращение) фибрилл в мышечных волокнах.

Внутриклеточное движение возникает при взаимодействии микрофиламентов из актина (актиновых нитей) с миозином.

Глобулярный белок актин составляет 5—15 % всего клеточного белка и является важнейшим белком эукариотических клеток. Глобулярный актин (гамма-актин) полимеризуется в актиновые филаменты (F-актин), состоящие из двух закрученных друг около друга спиралей (диаметр – около 6 нм, длина – несколько мкм). Актин образует трехмерную сеть из большого числа нитей или же пучки из не менее чем 20 нитей. В клетке существует обратимое равновесие: гамма-актин—F-актин—пучки F-актина.

2.

Роль миозина в эукариотической клетке

Миозин в эукариотических клетках содержится в меньшем количестве (0,3–1,5 % клеточного белка), чем актин. Нитевидная молекула миозина (молекулярная масса более 450000, длина 150 нм) состоит из двух больших и нескольких малых субъединиц, образующих длинную двойную спираль; один конец последней несет две головки. Конец с головками катализирует расщепление АТФ (миозиновая АТФаза) и может специфически связываться с актином. Актин активирует АТФазу. При расщеплении АТФ освобождается энергия, необходимая для внутриклеточных движений.

В мышечных клетках молекулы миозина объединены в толстые (до 20 нм) миозиновые фрагменты (нити). В клетках немышечного типа такие филаменты не обнаружены (исключение составляют лишь некоторые амебы); однако после выделения из немышечных клеток миозин может полимеризоваться в филаменты. В мышечных клетках актиновые и миозиновые нити образуют сократимый актомиозиновый комплекс. Выделенный из клеток немышечного типа комплекс F-актина с миозином, не соединенный в филаменты, расщепляет АТФ и при этом сокращается. Это сокращение способен тормозить третий белок с большой молекулярной массой (270000), соединяющий нити актина в сеть.

3.

Взаимодействие компонентов в клетках немышечного типа