Двухмембранные органоиды окружены двумя мембранами. Это митохондрии ипластиды.
Митохондрии (греч. mítos — нить и chondríon— зернышко, крупинка) — двухмембранный органоид цитоплазмы эукариотических клеток. Митохондрии встречаются почти во всех клетках (кроме зрелых эритроцитов млекопитающих).
Основная функция митохондрии состоит в выработке энергии в форме АТФ, поэтому их еще называют «энергетическими станциями клетки».
Форма, размеры и количество митохондрий
Форма, размеры и количество митохондрий различаются не только в клетках организмов разных видов, но и в зависимости от физиологического состояния клеток и их принадлежности к тому или иному органу или ткани.
Митохондрии из клеток разных организмов
По форме различают гранулярные (округлые) и нитевидные митохондрии. Размеры митохондрий сильно варьируют; однако диаметр составляет обычно около 0,5 мкм, а длина колеблется, достигая у нитчатых форм 60 мкм.
В разных типах клеток может быть от 50 до 500 митохондрий. В клетках, требующих больших затрат энергии (например, в нейронах, в мышечной ткани), число митохондрий особенно велико и может достигать нескольких тысяч. Увеличение числа митохондрий происходит в результате их деления.
Деление митохондрий: справа видна делящаяся перетяжкой митохондрия
Митохондрии независимо от их величины и формы имеют универсальное строение.
Митохондрии окружены двумя мембранами, разделенными пространством в 10 — 20 нм.
Внешняя мембрана гладкая, она отделяет внутренннее содержимое митохондрии от гиалоплазмы.
Внутренняя мембрана образует складки — кристы. В этих складчатых мембранах находятсяферменты окислительного фосфорилирования, осуществляющие синтез АТФ — основного высокоэнергетического вещества клетки. Чем больше крист — тем активнее митохондрия, так как складки увеличивают активную работающую площадь.
Внутренняя среда митохондрии — матрикс — имеет тонкозернистое строение и содержит свободные митохондриальные ДНК и рибосомы прокариотического типа. Благодаря этому, митохондрии способны самостоятельно синтезировать белки для собственных нужд. Митохондрии обладают в значительной степени самостоятельной жизнедеятельностью: они могут перемещаться, сливаться друг с другом, делиться, расти (увеличиваться в размерах).
По современным представлениям, митохондрии в процессе эволюции могли возникнуть в результате инфицирования (теория симбиогенеза) примитивных клеток аэробными бактериеподобными организмами, которые затем приспособились к внутриклеточному существованию и взяли на себя функцию дыхания.
У прокариот митохондрии отсутствуют, их функции выполняет клеточная мембрана.
Митохондрии в клетках живых существ отвечают за выработку энергии. Они обладают собственным генетическим аппаратом и передаются по материнской линии.
Пластиды (греч. plástides — создающие, образующие; от греч. plastós — вылепленный) — двумембранные органоиды растительных клеток.
По окраске и выполняемой функции выделяют три основных типа пластид:
Хлоропласты (греч. chlorós — зеленый) — пластиды, имеющие зеленую окраску, поскольку они несут пигменты зеленого цвета — хлорофиллы. В хлоропластах осуществляются процессы фотосинтеза.
Форма, размеры и количество хлоропластов
У сосудистых растений хлоропласты — тельца линзообразной формы диаметром 3—10 мкм и толщиной 2—5 мкм. В клетке обычно содержится от 10 до 70 хлоропластов и занимают они 20—30% объема растительной клетки.
Хлоропласты в клетках высших растений
Клетки водорослей содержат один или несколько хлоропластов различных форм: шарообразные, чашевидные, лентовидные спирально закрученные и т. д. Обычно хлоропласты водорослей называют хроматофорами (греч.chroma — краска и phoros — несущий).
Лентовидный спирально закрученный хроматофор в клетке водоросли
Лейкопласты (греч. leukós — белый) — неокрашенные пластиды; как правило, выполняют функцию запасания питательных веществ. Например, в лейкопластах клубней картофеля накапливается крахмал.
Хромопласты (греч. chroma — цвет, краска) — пластиды, окрашенные в желтый, оранжевый или красный цвет. Окраска хромопластов связана с накоплением в них особых пигментов —каротиноидов. Хромопласты определяют окраску венчиков цветов, корнеплодов, осенних листьев и созревших плодов.
Хромопласты, в отличие от лейкопластов и хлоропластов, не имеют внутренней мембранной структуры.
Пластиды развиваются из пропластид — относительно мелких бесцветных или бледно-зеленых органоидов. Пластиды обладают собственным генетическим аппаратом, представляющим собой кольцевые молекулы ДНК. Имеются гипотезы симбиотического происхождения пластид в клетках эукариот.
Все типы пластид в развивающейся клетке образуются из органоидов-предшественников —пропластид. В процессе развития клетки число пластид увеличивается за счет деления их путем образования перетяжек. Лейко- и хлоропласты могут превращаться друг в друга и в хромопласты, которые являются конечным этапом развития — этапом старения. Мы наблюдаем это при пожелтении и покраснении созревающих плодов или листьев осенью. В темноте хлоропласты способны обесцвечиваться, превращаясь в лейкопласты.