Съеденные хлоропласты

Известно, что некоторые травоядные животные (например, морские брюхоногие моллюски) способны некоторое время сохранять в своем организме хлоропласты съеденных растений. В этих хлоропластах продолжается фотосинтез, и животное получает дополнительное питание. По каким причинам не получается сохранить эти хлоропласты длительное время, сделав собственными?

Ответ

Рассмотрим верные версии.

  1. Клетки животных не способны поддерживать реакции синтеза хлорофилла, ксантинов, феофитина и других пигментов. Для этого процесса нужен определенный набор микро- и макроэлементов, которые для растительного и животного организма отличаются, например, когда запас железа и магния в хлоропластах снижается, они перестают выполнять свою функцию. Кроме того, есть ферменты двойного кодирования – например, одна из двух субъединиц РуБисКО кодируется ядерным геном. У животных такого гена нет. Также в животных клетках отсутствуют гормоны растений, участвующие в регуляции фотосинтеза.

  2. У животных нет клеточной стенки, что уменьшает фотопротекцию.

  3. Животная клетка может не содержать генов ферментов цикла Кальвина или специфических белков, необходимых для синтеза ферментов реакций темновой стадии фотосинтеза. В таком случае любые повреждения белков будет невозможно исправить либо компенсировать, и хлоропласты становятся бесполезными. По этой же причине процесс "старения" хлоропластов также ускоряется и является неизбежным. Аналогично, нет возможности восстановления хлоропластов при их разрушении под воздействием различных факторов.

  4. В случае расположения хлоропластов в клетках поверхностных тканей животного существует риск случайного механического повреждения клеток, при этом организм животного, восстанавливая слой поврежденной ткани, не сможет заново воссоздать в них хлоропласты. Аналогично, при делении и обновлении эпидермиса синтез новых хлоропластов из старых невозможен.

  5. Продолжительность жизни эпителиальной клетки животного часто значительно меньше средней продолжительности жизни фотосинтезирующей клетки растения, поэтому хлоропласты в них не сохраняются на длительное время.

  6. С едой постоянно поступают новые хлоропласты, поэтому в старых нет необходимости. Таким образом, можно элиминировать часть существующих хлоропластов и восполнить пул новыми.

  7. Хлоропласты не могут проникать в половые клетки моллюска, а значит, не могут размножаться с моллюском, и, таким образом, не могут передаваться вертикально.

  8. В ходе фотодыхания может выделяться гликолат, способный оказывать токсичное действие, удаление которого невозможно ввиду отсутствия у животных глиоксилатного цикла.

**Критерии оценки **

За каждую описанную правильную версию можно было получить от 1 до 3 б. в зависимости от того, насколько понятно и подробно она была обоснована и приведены ли биологические подробности для ее обоснования и иллюстрации (например, указание на то, что часть генов хлоропластов кодируется в ядре и т.п.). Всего не более 16 б. за ответ.

Похожие задачи

Калиевые каналы. Расчетная задача.

Белки выполняют широчайший спектр функций и имеют различную локализацию в клетке. Одни находятся целиком в цитоплазме, другие частично связаны с мембранами или полностью пронизывают их, иногда многократно. К последнему типу относится примерно 27% всех белков человека. Это разнообразные рецепторы, фе

Медоносные пчелы. Расчетная задача.

Известно, что медоносные пчелы – общественные насекомые и живут семьями. Средняя численность одной семьи в летний период составляет 70000 особей. В каждой пчелиной семье обязательно есть матка – половозрелая диплоидная самка, чьей единственной функцией является размножение. За одни сутки матка спосо

Канцерогенез. Анализ текста.

Онкологические заболевания – это группа болезней, связанных с неконтролируемым делением и ростом клеток организма. В настоящее время они являются одной из основных причин смертности. Поэтому изучение механизмов их возникновения и развития – первоочередная задача для современной молекулярной биологии

Взаимодействия в клетке

Опишите как можно больше взаимосвязей и взаимодействий между одномембранными органеллами, цитоплазматической мембраной и ядерной оболочкой.