ФедеральнеАгентство науки і освіти.
Сибірський Федеральний Університет.
Інститут Фундаментальною Біології і Біотехнології.
Кафедра біотехнології.
РЕФЕРАТ
На тему: Будова і функції хлоропластів.
Геном пластид. Пропластид.
Виконала:студентка
31гр.Осипова І.В.
Перевірила:
доценткафедри
біотехнології
д.б.н.Голованова Т.І.
Красноярськ, 2008р.
Зміст.
Зміст. 2
Введення. 3
Хлоропласти ... 4
Функції хлоропластів. 6
Геном пластид .. 9
пропластид ... 13
Висновок. 15
Література. 16
Введення.
Пластида- Це мембранні органоїди, що зустрічаються у фотосинтезуючих еукаріотичнихорганізмів (вищі рослини, нижчі водорості, деякі одноклітинніорганізми). Пластиди оточені двома мембранами, в їх матриксі маєтьсявласна геномна система, функції пластид пов'язані з енергозабезпеченнямклітини, що йде на потреби фотосинтезу.
Всімпластид властивий ряд загальних рис. Вони мають власний геном, однаковий увсіх представників одного виду рослин, власну білоксинтезуючоїсистему; від цитозолі пластиди відділені двома мембранами - зовнішньої івнутрішньої. Для деяких фототрофних організмів число пластидних мембран можебути більше. Наприклад, пластиди евглени і дінфлагеллят оточені трьома, а узолотистих, бурих, жовто-зелених і діатомових водоростей вони мають чотиримембрани. Це пов'язано з походженням пластид. Вважається, що симбіотичнийпроцес, результатом якого стало формування пластид, в процесі еволюціївідбувалося неодноразово (як мінімум, тричі).
Увищих рослин знайдений цілий набір різних пластид (хлоропласт, лейкопласти,амилопластах, хромопласти), що представляють собою ряд взаємних перетворень одноговиду пластиди в інший. Основною структурою, яка здійснюєфотосинтетичні процеси, є хлоропласт.
Хлоропласти.
Хлоропласти- Це структури, в яких відбуваються фотосинтетичні процеси, що призводять доЗрештою до зв'язування вуглекислоти, до виділення кисню і синтезусахаров.Структури подовженої форми з шириною 2-4 мкм і довжиною 5-10 мкм.У зелених водоростей зустрічаються гігантські хлоропласти (хроматофори),що досягають довжини 50 мкм.
узелених водоростей може бути по одному хлоропластів на клітку. Зазвичай на кліткувищих рослин доводиться в середньому 10-30 хлоропластів. Зустрічаються клітини звеличезною кількістю хлоропластів. Наприклад, в гігантських клітинах палісаднітканини махорки виявлено близько 1000 хлоропластів.
Хлоропластиявляють собою структури, які обмежені двома мембранами - внутрішньої ізовнішньої. Зовнішня мембрана, як і внутрішня, має товщину близько 7 мкм, вонивідокремлені один від одного межмембранное простір близько 20-30 нм. Внутрішнямембрана хлоропластів відокремлює строму пластиди, аналогічну матриксумітохондрій. У стромі зрілого хлоропласта вищих рослин видні два типивнутрішніх мембран. Це - мембрани, утворюють плоскі, протяжні ламеллистроми, і мембрани тилакоїдів, плоских дископодібних вакуолей або мішків.
ламеллстроми (завтовшки близько 20 мкм) являють собою плоскі порожнисті мішки або жмають вигляд мережі з розгалужених і пов'язаних один з одним каналів,розташовуються в одній площині. Зазвичай ламелли строми всередині хлоропласта лежатьпаралельно один одному і не утворюють зв'язків між собою.
Кріммембран строми в хлоропластах виявляються мембранні тилакоїди. Це плоскізамкнуті мембранні мішки, що мають форму диска. Величина межмембранногопростору у них також близько 20-30 нм. Такі тилакоїди утворюють стопкизразок стовпчика монет, звані гранами.
Числотилакоїдів на одну грану дуже варіює: від декількох штук до 50 і більше.Розмір таких стопок може досягати 0,5 мкм, тому грани видно в деякихоб'єктах в світловому мікроскопі. Кількість гран у хлоропластах вищих рослинможе досягати 40-60. Тилакоїди в гране зближені один з одним так, щозовнішні шари їх мембран тісно з'єднуються; в місці з'єднання мембрантилакоидов утворюється щільний шар товщиною близько 2 нм. До складу грани крімзамкнутих камер тилакоїдів зазвичай входять і ділянки ламелл, які в місцяхконтакту їх мембран з мембранами тилакоїдів теж утворюють щільні 2-нм шари.Ламелли строми, таким чином, як би зв'язують між собою окремі гранихлоропласта. Однак порожнини камер тилакоїдів всезда замкнуті і не переходять укамери міжмембранну простору ламелл строми. Ламелли строми і мембранитилакоидов утворюються шляхом відділення від внутрішньої мембрани при початковихетапах розвитку пластид.
Вматриксі (стромі) хлоропластів виявляються молекули ДНК, рибосоми; там жевідбувається первинне відкладення запасного полісахариду, крохмалю, у виглядікрохмальних зерен.
Характернимдля хлоропластів є наявність в них пігментів, хлорофілів, які інадаютьзабарвлення зеленим рослинам. За допомогою хлорофілу зелені рослинипоглинають енергію сонячного світла і перетворюють її в хімічну.
Вхлоропластах містяться різні пігменти. В залежності від виду рослин це:
хлорофіл:
-хлорофіл А (синьо-зелений) - 70% (у вищих рослин і зелених водоростей);
-хлорофіл В (жовто-зелений) - 30% (там же);
-хлорофіл С, D і E зустрічається рідше - в інших груп водоростей;
каротиноїди:
-оранжево-червоні каротини (вуглеводні);
-жовті (рідше червоні) ксантофілл (окислені каротини). Завдяки ксантофиллуфікоксантіну хлоропласти бурих водоростей (феопласти) пофарбовані в коричневийколір;
фікобіліпротеіди,містяться в родопластах (хлоропластах червоних і синьо-зелених водоростей):
-блакитний фікоціанін;
-червоний фікоеритрин.
Функціїхлоропластів.
Хлоропласти-це структури, в яких здійснюються фотосинтетичні процеси, що призводятьв остаточному підсумку до зв'язування вуглекислоти, до виділення кисню і синтезуцукрів.
Характернимдля хлоропластів є наявність в них пігментів хлорофілів, які інадаютьзабарвлення зеленим рослинам. За допомогою хлорофілу зелені рослинипоглинають енергію сонячного світла і перетворюють її в хімічну. Поглинаннясвітла з певною довжиною хвилі призводить до зміни в структурі молекулихлорофілу, при цьому вона переходить в збуджений, активований стан.Вивільнювана енергія активованого хлорофілу через ряд проміжнихетапів передається певним синтетичним процесам, що призводить до синтезуАТФ і до відновлення акцептора електронів НАДФН(Нікотінамідаденіндінуклеотід-фосфат) до НАДФ * Н, які витрачаються в реакціїзв'язування СО 2 і синтезі цукрів.
Сумарнареакція фотосинтезу може бути виражена таким чином:
nCO 2 + nH 2 O-(CH 2 O) n + nO 2
Такимчином, головний підсумковий процес тут-зв'язування двоокису вуглецю звикористанням води для утворення різних вуглеводів і для виділеннякисню. Молекула кисню, який виділяється в процесі фотосинтезу урослин, утворюється за рахунок гідролізу молекули води. Отже, процесвключає в себе процес гідролізу води, яка служить одним із джерелелектронів чи атомів водню. Біохімічні дослідження показали, що процесфотосинтезу являє собою складну ланцюг подій, що містить в собі 2стадії: світлову та темнова. Перша, що протікає тільки на світлі, пов'язана з поглинаннямсвітла хлорофілу і з проведенням фотохімічної реакції (реакція Хілла). Піддругій фазі, яка може йти в темряві, відбуваються фіксація та відновленняСО 2 , що призводять до синтезу вуглеводів.
ВВнаслідок світлової фази здійснюються фотофосфорилювання, синтез АТФ з АДФі фосфату з використанням ланцюга перенесення електронів, а також відновленнякоферменту НАДФ в НАДФН, що відбувається при гідролізі і іонізації води. У ційфазі фотосинтезу енергія сонячного світла збуджує електрони в молекулаххлорофілу, які розташовані в мембранах тилакоїдів. Ці збудженіелектрони переносяться по компонентах окисної ланцюга в тілакоідной мембрані,подібно до т...
