Модификације пластида су честа појава у свету биљке. Пластиди: структура, функције

Једна од главних разлика између биљака ианимал ћелија је присуство у цитоплазми првих органела као пластиде. Струцтуре, а посебно њихове метаболичке процесе, као и хлоропласте вриједности цхромопластс и леуцопластс ће бити речи у овом чланку.

Структура хлоропласта

Зелени пластиси, чија је структура садами проучавамо, позивамо се на обавезне органеле ћелија виших споре и биљака. То су две мембране ћелијски органели и имају овални облик. Њихов број у цитоплазми може бити различит. На пример, ћелије колумне паренхима листа листа дувана садрже до хиљаду хлоропласта, у стабљима биљака житарица од 30 до 50.

Обе мембране, које су део органоида, имајудругачија структура: спољашња - глатка, трослојна, слична мембрани самих биљних ћелија. Унутрашњост садржи многе зубе назване ламеле. Повезују их равне кесе - тилакоиди. Ламеле формирају мрежу која се састоји од паралелних тубула. Између ламела постоје теле-тилакоиди. Сакупљају се у складиштима - гранулама, које се могу повезати заједно. Њихова количина у једном хлоропласту је 60-150. Цела унутрашња шупљина хлоропласта испуњена је матрицом.

Органел има знаке аутономије: сопствени наследни материјал је ДНК прстен, кроз који се могу размножавати хлоропласти. Постоји и затворена спољна мембрана која ограничава органелу из процеса који се одвијају у цитоплазми ћелије. Хлоропласти имају своје рибозоме, молекуле и-РНК и т-РНК, а стога су способни за синтезу протеина.

Функције тилакоида

Као што је већ поменуто, биљне пластидећелије - хлоропласти, у својој композицији садрже специјалне поравнане вреће, које се зову тилакоиди. Пронашли су пигменте - хлорофиле (учествују у фотосинтези) и каротеноиди (обављање подршке и трофичне функције). Постоји и ензимски систем који осигурава реакцију светлости и тамних фаза фотосинтезе. Тилакоиди функционишу као антене: фокусирају светлосне квантове и усмеравају их на молекуле хлорофила.

Фотосинтеза је главни процес хлоропласта

Аутотрофне ћелије су самодовољнесинтетизују органске супстанце, посебно глукозу, користећи угљен-диоксид и енергију светлости. Зелени пластиди, чије функције сада проучавамо, су интегрални део фототрофа - вишећелијски организми као што су:

• веће споре биљке (маховине, коњи, равнице, папрати);
• семе (гимносперми - гинговие, четинари, епхедра и ангиосперми или цветне биљке).

Фотосинтеза је систем реакција редукције оксидације, заснован на процесу преноса електрона из донорских супстанци у једињења која их "перципирају", тзв. Акцептори.

Ове реакције доводе до синтезе органскихсупстанце, посебно глукозе, и ослобађање молекуларног кисеоника. Лака фаза фотосинтезе се јавља на мембранама тилакоида под дејством светлосне енергије. Апсорбовани кванти светлости узбуђују електроне атома магнезијума који чине зелени пигмент - хлорофил.

Енергија електрона се користи за синтезуенергетски интензивне супстанце: АТП и НАДП-Х2. Отпуштају их ћелија за реакције мрачне фазе која се јавља у матрици хлоропласта. Комбинација ових синтетичких реакција доводи до стварања молекула глукозе, амино киселина, глицерола и масних киселина, који служе као грађевински и трофични материјал ћелије.

Врсте пластида

Зелене пластиде, структура и функције чији смораније испитани, налазе се у листовима, зеленим стабљима и нису једина врста. Дакле, у кожи плодова, у латицама цвјетних биљки, у вањским покривачима подземних пужева - гомоља и сијалица, постоје и други пластиди. Називају се хромопластика или леукопласта.

Безбојни органели (леукопласти) имајуразличите форме и разликују се од хлоропласта у томе што њихова унутрашња шупљина нема танке ламеле, а број тиакакоида уроњен у матрицу је мали. Сама матрица садржи дезоксирибонуклеинску киселину, органеле-синтетизујуће протеине-рибосоме и протеолитичке ензиме који разграђују протеине и угљене хидрате.

Леукопласти такође имају ензиме - синтетазе,укључени у стварање молекула скроба из глукозе. Као резултат, безбојни пластиди биљних ћелија акумулирају резервне хранљиве материје: протеинске грануле и зрна скроба. Ови пластиди, чије функције се састоје од акумулације органских супстанци, могу се претворити у хромопластике, на пример, током сазревања парадајза у фази зрелости млека.

Под скенирањем микроскопом високогрезолуције, разлике у структури свих три врсте пластида су јасно видљиве. Ово се пре свега односи на хлоропласте, који имају најсложенију структуру везану за функцију фотосинтезе.

Цхромопласт - обојени пластиди

Уз зелене и безбојне ћелијебиљке постоје трећа врста органела, звана хромопласта. Имају разне боје: жуто, љубичасто, црвено. Њихова структура је слична леукопластима: унутрашња мембрана има малу количину ламела и незнатан број тилакоида. Хромопласта садрже различите пигменте: ксантофиле, каротене, каротеноиде, који су помоћне субстанце за фотосинтезу. На овим пластидима се обезбеђују бојење коренских култура репа, шаргарепа, плодова воћа и бобица.

Како се појављују пластиде и међусобно

Леукопласти, хромопласти, хлоропласти - пластиди(структура и функције које проучавамо), који имају једно поријекло. Изводе се из меристематских (образовних) ткива, од којих се формирају протопластиди - органелеле у облику дуплих мембрана, величине до 1 μм. У светлу, они компликују њихову структуру: формира се унутрашња мембрана која садржи ламеле и синтетише зелени пигментни хлорофил. Протопласти постају хлоропласти. Леукопласти се такође могу трансформисати под дејством светлосне енергије у зелене пластиде, а затим у хромопластике. Модификације пластида су распрострањена појава у свету биљке.

Хроматофори као прекурсори хлоропласта

Прокариотски фототрофни организми - зелении љубичаста бактерије, процес фотосинтезе се изводи коришћењем батериохлорофил чији молекули су распоређени на унутрашњим цитоплазматичних мембране пупљења. Микробиолога верују цхроматопхорес бактерија претходника пластиде.

Ово потврђује њихова сличност са хлоропластимаструктура, односно присуство реакционих центара и система за узимање светлости, као и општи резултати фотосинтезе који доводе до стварања органских једињења. Треба напоменути да ниже биљке - зелене алге, попут прокариота, немају пластиде. То се објашњава чињеницом да формације које садрже хлорофил - хроматофоре, преузму своју функцију - фотосинтезу.

Како су настали хлоропласти?

Међу скуповима хипотеза о пореклу пластидаХајде да се задржимо на симбиогенези. Према његовим идејама, пластиде - ћелије (хлоропиасте), који су се појавили у Арцхеан пенетрације ере због примарне ћелије хетеротропхиц пхототропхиц бактерија. Они су касније довели до формирања зелених пластида.

У овом чланку проучавали смо структуру и функције двомембранских органела биљних ћелија: леукопластике, хлоропласти и хромопласта. И такође су сазнали њихов значај у ћелијском животу.