Фототрофные ксеносомы - Ксеносомы
Существует несколько типов фототрофных ксеносом, котроые обозначаются общим термином "Пластиды". Они различаются по происхождению, онтогенезу, функциональным особенностям и физиологической специализации.
Пластиды имеют фотосинтетический аппарат, в состав которого входят реакционные центры ФСI (фотосистема I) и ФСII(фотосистема II) (, светособирающие комплексы, электрон-транспортная цепь и АТФ-синтаза, они ассимилируют неорганический углерод в цикле Кальвина-Бенсона и световую энергию в форме АТФ.[3, стр. 266].
Пластиды подразделяют на собственно пластиды и цианеллы.
Собственно пластиды
Собственно пластиды подразделяются на простые пластиды, сложные пластиды и специализированные пластиды.
Простые пластиды
Простые пластиды монофилетичны и произошли от цианобактерий. Сложные пластиды, напротив, полифилетичны и возникли в результате серии однотипичных вторичных эндоцитобиозов между двумя ядерными клетками и митохондриальным протистом, по типу питания фаготрофом, который стал хозяином, и одноклеточной водорослью с простыми пластидами, которая стала ксеносомой. То есть, простые пластиды являются гомологами бактериальной клетки, а сложные пластиды - это в разной степени редуциованные ядерные эндцитобионты. [4, стр. 410-411].
Простые пластиды являются потомками облигатно эндоцитобиотических бактерий и принадлежат к филе Cyanobacteria. О монофилетичности этих органелл свидетельствует гомология пластидных генов у разных растений. По мере преобразования цианобактерии в простую пластиду ее геном уменьшился почти на порядок. Часть генов была необратимо утрачена, другие путем горизонтального переноса вошли в состав ядерного генома.
Предполагается, что общий предок простых пластид синтезировал хлорофиллы а и b наряду с фикобилипротеинами. В ходе эволюции одна ветвь его потомства лишилась антенн с хлорофиллами а и b, но сохранила фикобилипротеиновые антенны. У другой ветви, наоборот, сохранились антенны с хлорофиллами а и b, но исчезли фикобилипротеиновые антенны. Результатом альтернативной редукции антенн стали два простых типа пластид - родопласты и хлоропласты. [4, стр. 411]
Хлоропласты
Хлоропласты имеют шаровидную или дисковидную форму, и размеры их не превышают 10 мкм. Число их в клетках разных видов водорослей и высших растений варьирует от 1 до 40 на клетку. Хлоропласты окружены наружной мембраной, а внутренняя мембрана образует уложенные стопками плоские пузырьки - тилакоиды. Такие стопки тилакоидов называют гранами. В гранах находятся все фотосинтетические структуры. Ферменты, восстанавливающие углекислый газ до глюкозы, находятся в основном в строме, окружающей тилакоиды. Основные пигменты хлоропластов - хлорофилл а и b.
В хлоропласте содержится гораздо больше ДНК, чем в митохондрии; следовательно, хлоропласты могут обладать большей генетической автономностью, хотя имеющейся ДНК все еще далеко не достаточно для кодирования всех белков хлоропласта. Механизмы синтеза белка в хлоропластах тоже напоминают соответствующие механизмы у прокариотов. Хлоропласты делятся простым делением, что особенно легко наблюдать у водорослей. У высших растений, где между поколениями вклинивается половая стадия, непрерывность хлоропластов идет через недифференцированные "пропластиды", различимые только с помощью электронного микроскопа. [2, стр.183-184]
Родопласты
Простые пластиды этого типа есть у представителей двух классов водорослей - Rhodophyceae и Glaucocystophyceae. Родопласты содержат хлорофилл а и фикобилипротеины, образующие периферическую антенну-фикобилисому. ФСI и ФСII равномерно распределены в плоскости мембраны тилакоида, фикобилисома избрительно взаимодействует с ФСII. Тилакоиды родопластов не слипаются друг с другом. [4, стр. 411]
Сложные пластиды
Сложные пластиды произошли путем вторичного эндоцитобиоза, то есть от эндосимбиотических фототрофных протистов, уже содержавших простые поастиды. В соответсвии с происхождением и пигментным составом они подразделяются на две группы.
К первой группе относятся сложные хлоропласты. Они содержат хлорофиллы а и b, характерны для водорослей класса Chlorarachniophyceae, а также для протистов из класса Euglenozoa. Согласно результатам секвенирования они произошли от зеленых водорослей Chlorophiceae.
Сложные хлоропласты окружены четырьмя мембранами. Две внутренние мембраны принадлежат простой пластиде. Третья, промежуточная мембрана, представляет собой рудиментарную цитоплазматическую мембрану эукариотного эндоцитобионта. Четвертая, внешняя мембрана, происходит от мембраны фагосомы хозяина. Между наружным и внутренним дублетами мембран находится Перипластидное пространство, в нем находится рудиментарное ядро, или Нуклеоморф, а также 80S-рибосомы. [4, стр. 414-416]
Сложные хромопласты. Имеют сходную со сложными хлороплатами структуру. Отличие в том, что хромопласты содержат периферическую антенну, в которую входят хлорофиллы а и с. У Crytophyceae светособирающая антенна двух типов - интегральная (содержит хлорофиллы а и с) и периферическая(содержит фикобилипротеины, она расположена на внешней поверхности тилакоида).
Также в отличие от тилакоидов сложных хлоропластов, тилакоиды сложных хромопластов не образуют граны. [4, стр. 416]
Специализированные пластиды
Специализированные пластиды - ксеносомы, которые содержат реакционные центры и светособирающие антенны, обладают слаборазвитой ламеллярной системой, но практически бесцветны из-за низкого содержания хлорофилла и каротиноидов, то есть они слабо ассимилируют световую энергию. [4, стр. 416]. ксеносома митосома митохондрия
Выделяют апикопласты и тилакосомы амебоидных жгутиконосцев.
Эукариоты группы Apicomplexa, родственные этим группам, имеют апикопласты - сильно редуцированные пластиды, утратившие фотосинтетическую функцию и участвующие в синтезе жирных кислот и некоторых других веществ. Апикопласты окружены четырьмя мебрамнами, размножаются бинарным делением.
Тилакосомы характерны для амебоидных жгутиконосцев. На разных стадиях развития этого организма в клетках обнаруживаются 10-20 цитоплазматических органелл с ламеллами, напоминающими тилакоиды - тилакосомы. Они содержат ДНК, строма гранулирована, то есть есть рибосомы. Обнаружены следы хлорофилла а и каротиноидов, также содержит цитохромоксидазу аа3-типа и обладает слабой темновой дыхательной активностью. [4, стр. 417].
Цианеллы
Цианеллы -- пластиды глаукофитовых водорослей. Окрашены в сине-зеленый цвет, так как зеленый хлорофилл а маскируется пигментами фикоцианином и аллофикоцианином, расположенными на поверхности тилакоидов. Особое название используется для них потому, что они обладают уникальным признаком: имеют тонкую клеточную стенку из пептидогликана между наружной и внутренней мембраной. По большинству других признаков цианеллы напоминают типичные цианобактерии, хотя содержат сильно редуцированный геном.
Цианеллы являются облигатными эндоцитобионтами, то есть имеют свою ДНК и могут размножаться вне хозяина. [4, стр. 409-410].
Трудно провести четкую границу между цианеллами. К числу критериев, позволяющих провести такую границу, относятся следующие: цианелла должна содержать полный геном (ДНК); она может содержать полный набор ферментов для дыхания и фиксации азота; она может иметь клеточную стенку; она может расти вне хозяина. Но все эти свойства могут быть и утрачены. Приобретение цианелл клетками высших растений никогда не наблюдалось. Видимо, они слишком дифференцированны для этого, а быть может, в этом случае просто не удается отличить цианеллы от хлоропластов. [2, стр. 185].
Похожие статьи
-
Хемотрофные ксеносомы - Ксеносомы
Хемотрофные ксеносомы обладают катаболической системой, с помощбю которой энергия ассимилируется в форме АТФ. Хемотрофные ксеносомы подразделяют на...
-
Введение, Происхождение ксеносом - Ксеносомы
Ксеносомы (от греч. xenos - чужой и soma - тела; "чужеродное тело" - полуавтономные цитоплазматические органеллы клетки эукариот, функционально...
-
ПОНЯТИЕ О РАСТИТЕЛЬНОЙ КЛЕТКЕ. ОРГАНЕЛЛЫ - Самостоятельные работы по ботанике. 1 курс
Сравнительная характеристика растительной и животной клеток. Общие признаки: 1. Единство структурных систем - цитоплазмы и ядра. 2. Сходство процессов...
-
Геном пластид - Генетика пластид
В 1961 году X. Рис и В. Плаут обнаружили, что участок хлоропласта в одноклеточной водоросли хламидомонады окрашивается положительно по Фельгену. При...
-
Обмен белков - Роль белков в организме
Аминокислоты, образовавшиеся после расщепления белков в пищеварительном тракте, всасываются в кровь. В кровь всасывается также незначительное количество...
-
Обмен белков - Питательные вещества
После расщепления белков в пищеварительном тракте образовавшиеся аминокислоты всасываются в кровь. В кровь всасывается также незначительное количество...
-
Взаимопревращения пластид - Пластиды: строение, происхождение, взаимопревращения
В эволюционном смысле первичным, исходным типом пластид являются хлоропласты, из которых при расчленении тела растений на органы произошли пластиды...
-
Мутуализм - Симбиозы в мире животных
Мутуализм -- симбиотические взаимоотношения, когда оба сожительствующих вида извлекают взаимную пользу. Преимущества, которые получает организм,...
-
Органы чувств - Биологические и экологические особенности группы ракообразных
Органы зрения Почти у всех ракообразных хорошо развиты глаза: простые или фасеточные (сложные), глаза отсутствуют лишь у глубоководных, сидячих и...
-
Плазматическая мембрана., Функции плазмалеммы. - Строение клетки. Биологические мембраны
Плазматическая мембрана занимает особое положение, так как ограничивает клетку снаружи и непосредственно связана с внеклеточной средой. Она имеет толщину...
-
Вирусы животных - Строгие постулаты Коха
Адсорбция и проникновение в клетку Первые этапы вирусной инфекции, независимо от того, о каком вирусек идет речь, традиционно принято называть...
-
Ядерная мембрана - Клеточное ядро
Неделящееся клеточное ядро заключено в плотную и упругую оболочку - ядерную мембрану (кариолемму) , которая растворяется и вновь восстанавливается в...
-
Введение - Биосинтез белков. Ген и его роль в синтезе белков
Способность клеток поддерживать высокую упорядоченность своей организации в хаотичной Вселенной зависит от генетической информации, которая реализуется,...
-
Сразу же отметим, что изменить положение своей БД для ответа на изменение внешней среды в водах с замедленным течением и тем более - в стоячих водах...
-
Реакция организма на проникновение вируса - Вирусы и их особенности
Взаимоотношения между вирусами и клетками зависят от многих условий и определяются, прежде всего, свойствами вирусов и чувствительностью клеток....
-
ПРИЧИНА СТАРЕНИЯ - Белки - основа жизни
Каждая клетка - это живой организм. Клетка растет и развивается, поглощая питательные вещества, и выделяет отработанные. Клетка делится, создавая новые...
-
Клетки и многоклеточный организм - Клеточная теория
Роль отдельных клеток во многоклеточном организме подвергалась неоднократному обсуждению и критике и претерпела наибольшие изменения. Т. Шванн...
-
Клетка - основная структурная и функциональная единица жизни, ограниченная полупроницаемой мембраной и способная к самовоспроизведению. В растительной...
-
Формальная генетика пластид - Генетика пластид
Пластиды - органеллы, локализованные только в клетках высших растений и водорослей. Они ответственны за фотосинтез, хранение разнообразных продуктов...
-
Происхождение вирусов и происхождение клетки - Строгие постулаты Коха
Проблема происхождения вирусов - это, по существу проблема независимости генетических элементов в репродуктивном и эволюционном отношении. Основные...
-
Пластиды - Пластиды: строение, происхождение, взаимопревращения
Пластиды характерны для клеток водорослей и всех высших растений. Эти органеллы имеют на поверхности две мембраны. По окраске и строению выделяют три...
-
Вирусы как независимые генетические системы Какое место занимают вирусы в биологическом мире? Каково их происхождение и кто их ближайшие родственники?...
-
Когнитивные различия В среднем мужчины и женщины имеют одинаковые интеллектуальные способности. Это подтверждается результатами тестов на выявление...
-
В наше время очень актуально проблема вирусов. Она привлекает внимание все большего числа ученых. Когда стало известно о существовании вирусов, никто и...
-
Благодаря постоянному и беспорядочному броуновскому движению молекул воды [4] две идентичные по всем параметрам биомолекулы (БМ) способны не только...
-
Строение гена человека - Геном человека
В каждой диплоидной клетке человека 46 хромосом, содержащих около 6пг ДНК и 3,2 х 109 пар нуклеотидов, длина всех молекул ДНК около 2м. А если учесть,...
-
Строение клетки - Строение клетки
Клеточная оболочка Клеточная оболочка выполняет важные и весьма разнообразные функции: определяет и поддерживает форму клетки; защищает клетку от...
-
Возможные последствия клонирования человека - Клонирование: достижения, перспективы, проблемы
Споры по поводу запрещения клонирования чуть было не привели к свертыванию проекта Вилмута, но ученым удалось отстоять результаты своей работы и...
-
Возможные последствия клонирования человека - Клонирование
Споры по поводу запрещения клонирования чуть было не привели к свертыванию проекта Уилмута, но ученым удалось отстоять результаты своей работы и...
-
Опишите химический состав вирусов - Особенность взаимодействия вируса и клетки
Простые вирусы состоят из нуклеиновой кислоты и нескольких кодируемых ею полипептидов. Более сложные вирусы обычно содержат также липиды и углеводы; у...
-
Классификация (подробнее о некоторых из простейших), Жгутиковые - Характеристика простейших
Жгутиковые Жгутиковые -- жизненная форма протистов. Используют жгутики для локомоции или создания токов воды, приносящих пищу. Среди жгутиконосцев много...
-
Клеточная оболочка (стенка). - Строение клетки. Биологические мембраны
У прокариотических клеток и у клеток растений. И у тех и у других снаружи клеток расположена плотная, часто многослойная структура - клеточная оболочка,...
-
Строение хромопластов, Строение лейкопластов - Пластиды: строение, происхождение, взаимопревращения
Внутренняя мембранная система в них обычно отсутствует. Лишь иногда она представлена одиночными тилакоидами. По размерам хромопласты меньше хлоропластов....
-
Ядро - самый заметный и самый большой органоид клетки, который первым привлек внимание исследователей. Клеточное ядро открыто в 1831 году шотландским...
-
Память человека и аналогия в информатике
К информационному толкованию "жизненной силы" наиболее приблизились виталисты, которых нещадно критиковали те, кто позже объявил генетику и кибернетику...
-
Говоря о состоянии цивилизации, необходимо различать понятия "кризис", "катастрофа" и "коллапс". Кризис означает переломный момент, решительный исход, т....
-
Секреты молекулярной информации - Секреты молекулярной информации
Перед живой клеткой не возникает проблемы, как передать информацию и, главное, какие материальные средства использовать при строительстве своих...
-
Генетический скрининг взрослых - Геном человека
В настоящее время нет общенациональных программ генетического скрининга взрослого населения, но некоторые достижения заслуживают упоминания. Лучшим...
-
Именно броуновское движение органических молекул в водной среде является причиной не только самоорганизации БС, но и их самовосстановления....
-
Биопринтер -- биологическая вариация технологии reprap, устройство, способное из клеток создавать любой орган, нанося клетки слой за слоем, уже создано....
Фототрофные ксеносомы - Ксеносомы