En af de største forskelle mellem grøntsager ogen dyrecelle er tilstedeværelsen i cytoplasmaet af de første organeller, såsom plastider. Strukturen, funktionerne i deres vitale processer såvel som betydningen af kloroplaster, kromoplaster og leukoplaster vil blive diskuteret i denne artikel.
Kloroplaststruktur
Grønne plastider, hvis struktur vi nu ervi vil studere, hører til de obligatoriske organeller i celler fra højere sporer og frøplanter. De er to-membranøse cellulære organeller og er ovale i form. Deres antal i cytoplasmaet kan variere. For eksempel indeholder cellerne i den søjleformede parenchyma af bladbladet af tobak op til tusind kloroplaster i stilkene af planter fra kornfamilien fra 30 til 50.
Begge membraner, der udgør organoiden, harforskellig struktur: ydre - glat, trelags, svarende til membranen i selve plantecellen. Den indvendige indeholder mange folder kaldet lameller. De er ved siden af flade sække - thylakoids. Lamellae danner et netværk af parallelle kanaler. Mellem lamellerne er der thylakoidlegemer. De samles i bunker - korn, der kan forbindes med hinanden. Deres antal i en kloroplast er 60-150. Hele det indre hulrum i chloroplasten er fyldt med en matrix.
Organella har tegn på autonomi:sit eget arvelige materiale - cirkulært DNA, takket være hvilke kloroplaster kan reproducere. Der er også en lukket ydre membran, der begrænser organellen fra de processer, der finder sted i cellens cytoplasma. Kloroplaster har deres egne ribosomer, i-RNA og t-RNA-molekyler, hvilket betyder, at de er i stand til at syntetisere proteiner.
Thylakoid funktioner
Som nævnt tidligere planter plastiderceller - kloroplaster, indeholder specielle fladede sække kaldet thylakoider. De indeholder pigmenter - klorofyler (deltager i fotosyntese) og carotenoider (udfører understøttende og trofiske funktioner). Der er også et enzymatisk system, der giver reaktionerne i lys- og mørke faser af fotosyntese. Thylakoids fungerer som antenner: de fokuserer lyskvanta og leder dem til klorofylmolekyler.
Fotosyntese er den vigtigste proces af kloroplaster
Autotrofe celler er i stand til uafhængigtat syntetisere organiske stoffer, især glukose, ved hjælp af kuldioxid og lysenergi. Grønne plastider, hvis funktioner vi nu studerer, er en integreret del af fototrofer - flercellede organismer såsom:
- planter med højere spor (mosser, padderok, lud, bregner);
- frø (gymnospermer - ging, nåletræer, efedra og angiospermer eller blomstrende planter).
Fotosyntese er et system af redoxreaktioner, som er baseret på overførsel af elektroner fra donorsubstanser til forbindelser, der "opfatter" dem, de såkaldte acceptorer.
Disse reaktioner fører til syntese af organiskstoffer, især glukose, og frigivelse af molekylært ilt. Lysfasen af fotosyntese forekommer på thylakoidmembranerne under påvirkning af lysenergi. Det absorberede lys kvante ophidser elektronerne af magnesiumatomer, der udgør det grønne pigment, klorofyl.
Elektronenergi bruges til synteseenergiforbrugende stoffer: ATP og NADP-H2. De spaltes af cellen for reaktioner i mørk fase, der forekommer i kloroplastmatrixen. Kombinationen af disse syntetiske reaktioner fører til dannelsen af molekyler af glucose, aminosyrer, glycerol og fedtsyrer, der tjener som cellens opbygning og trofiske materiale.
Typer af plastider
Grønne plastider, hvis struktur og funktioner vi hartidligere betragtet findes i blade, grønne stængler og er ikke den eneste art. Så i frugtskindet i kronblade af blomstrende planter i de ydre dæksler af underjordiske skud - knolde og løg er der andre plastider. De kaldes kromoplaster eller leukoplaster.
Farveløse organeller (leukoplaster) harforskellig form og adskiller sig fra kloroplaster, fordi deres indre hulrum ikke har tynde plader - lameller, og antallet af thylakoider nedsænket i matricen er lille. Selve matrixen indeholder deoxyribonukleinsyre, proteinsyntetiserende organeller - ribosomer og proteolytiske enzymer, der nedbryder proteiner og kulhydrater.
Leukoplaster har også enzymer - syntetaser,deltager i dannelsen af stivelsesmolekyler fra glukose. Som et resultat akkumulerer farveløse plastider af planteceller reserve næringsstoffer: proteinkorn og stivelseskorn. Disse plastider, hvis funktioner er at akkumulere organiske stoffer, kan omdannes til kromoplaster, fx under modning af tomater i modenhedstid.
Under et scanningsmikroskop med en højopløsning, er forskellene i strukturen af alle tre typer plastider synlige. Dette vedrører primært kloroplaster, som har den mest komplekse struktur forbundet med fotosyntesens funktion.
Chromoplaster - farvede plastider
Sammen med grøn og farveløs i cellerI planter er der en tredje type organel kaldet chromoplaster. De har en række farver: gul, lilla, rød. Deres struktur svarer til leukoplaster: den indre membran har et lille antal lameller og et lille antal thylakoider. Kromoplaster indeholder forskellige pigmenter: xanthophylls, carotenes, carotenoids, som er hjælpefotosyntetiske stoffer. Det er disse plastider, der giver farven på rodafgrøderne af roer, gulerødder, frugter af frugttræer og bær.
Hvordan plastider opstår og transformeres gensidigt
Leukoplaster, kromoplaster, kloroplaster - plastider(strukturen og funktionerne, som vi studerer), med en enkelt oprindelse. De er derivater af meristematiske (uddannelsesmæssige) væv, hvorfra der dannes protoplastider - to-membran sacculære organeller op til 1 um i størrelse. I lyset komplicerer de deres struktur: der dannes en indre membran indeholdende lameller, og det grønne pigment klorofyl syntetiseres. Protoplastider bliver kloroplaster. Leukoplaster kan også omdannes ved hjælp af lysenergi til grønne plastider og derefter til kromoplaster. Modifikation af plastider er et udbredt fænomen i planteverdenen.
Kromatoforer som forløbere for kloroplaster
Prokaryote fototrofe organismer - grønog lilla bakterier udfører processen med fotosyntese ved hjælp af bakteriochlorophyll A, hvis molekyler er placeret på de indre udvækst af den cytoplasmatiske membran. Mikrobiologer betragter bakteriekromatoforer som forløbere for plastider.
Dette bekræftes af deres lighed med kloroplaster.struktur, nemlig tilstedeværelsen af reaktionscentre og lysfangere, såvel som de generelle resultater af fotosyntese, hvilket fører til dannelsen af organiske forbindelser. Det skal bemærkes, at de lavere planter - grønalger, som prokaryoter, ikke har plastider. Dette skyldes, at klorofylholdige formationer - kromatoforer overtog deres funktion - fotosyntese.
Hvordan kloroplaster opstod
Blandt de mange hypoteser om oprindelsen af plastiderlad os dvæle ved symbiogenese. Ifølge ham er plastider celler (kloroplaster), der opstod i den arkæanske æra som et resultat af indtrængen af fototrofiske bakterier i den primære heterotrofiske celle. Det var de, der senere førte til dannelsen af grønne plastider.
I denne artikel har vi studeret strukturen og funktionen af to-membranplantecelleorganeller: leukoplaster, kloroplaster og kromoplaster. Og fandt også ud af deres betydning i cellulært liv.
