Modificările plastidelor sunt un fenomen comun în lumea plantelor. Plastide: structură, funcții

Una dintre principalele diferențe între o plantă și o celulă animală este prezența în citoplasmă a primelor astfel de organele, ca plastidele. Structura, caracteristicile proceselor activității lor vitale, precum și importanța cloroplastelor, cromoplastelor și leucoplastelor vor fi luate în considerare în acest articol.

Structura cloroplastului

Plastidele verzi, structura pe care o studiem acum, se referă la organele obligatorii ale celulelor de plante sporite și semințe superioare. Ele sunt organele celulare cu două membrane și au o formă ovală. Numărul lor în citoplasmă poate fi diferit. De exemplu, celulele parenchimului coloanei dintr-o lamă de frunze de tutun conțin până la o mie de cloroplaste, în tulpinile plantelor familiei de cereale de la 30 la 50 de ani.

Ambele membrane, care fac parte din organoid, au o structură diferită: membrana exterioară este netedă, cu trei straturi, similară cu membrana însăși celule de plante. Interiorul conține multe pliuri numite lamele. Ele sunt alăturate de saculețe plate - tilacoide. Lamele formează o rețea formată din tuburi paralele. Între lamele există vitel-tilacoide. Ele sunt colectate în stive - granule, care pot fi conectate împreună. Cantitatea lor într-un cloroplast este de 60-150. Întreaga cavitate internă a cloroplastei este umplută cu o matrice.

Organelul are semne de autonomie: propriul material ereditar este ADN-ul inelar, prin care se pot multiplica cloroplastele. Există, de asemenea, o membrană externă închisă, care limitează organele din procesele care au loc în citoplasma celulei. Cloroplastele au propriile lor ribozomi, molecule și ARN și t-ARN și, prin urmare, sunt capabile de sinteza proteinelor.

Funcțiile tiolacoidelor

Așa cum sa spus mai devreme, plastidele unei celule vegetale - cloroplaste, conțin în compoziția lor saculete aplatizate special numite thylakoide. Ei au găsit pigmenți - clorofile (care iau parte la fotosinteză) și carotenoidele (care efectuează suport și funcții trofice). Există, de asemenea, un sistem enzimatic care asigură reacția luminii și a luminii faza întunecată a fotosintezei. Tylakoidele funcționează ca antene: se concentrează pe quantele luminoase și le direcționează către moleculele de clorofilă.

Fotosinteza este principalul proces de cloroplaste

Celulele autotrofice sunt capabile să sintetizeze în mod independent substanțele organice, în special glucoza, utilizând dioxid de carbon și energie luminoasă. verde plastide, funcții pe care îl studiem acum, fac parte integrantă din fototrofe - organisme multicelulare, cum ar fi:

• plante sporeste mai mari (mușchi, coapse, câmpii, ferigi);
• semințe (gimnosperme - gingovie, conifere, ephedra și angiosperme sau plante cu flori).

Aceste reacții conduc la sinteza substanțelor organice, în special a glucozei, și eliberarea oxigenului molecular. Faza ușoară a fotosintezei are loc pe membranele de thylakoide sub acțiunea energiei luminoase. Cantitatea absorbită de lumină excită electronii atomilor de magneziu care formează pigmentul verde - clorofila.

Energia electronilor este folosită pentru a sintetiza substanțele consumatoare de energie: ATP și NADP-H2. Acestea sunt scindate de o celulă pentru reacțiile fazei întunecate care apare în matricea de cloroplaste. Combinația dintre aceste reacții sintetice conduce la formarea de molecule de glucoză, aminoacizi, glicerol și acizi grași, care servesc drept clădire și material trofic al celulei.

Tipuri de plastide

Plastidele verzi, a căror structură și funcții am considerat anterior, sunt în frunze, tulpini verzi și nu sunt singurele specii. Deci, în pielea fructului, în petalele plantelor cu flori, în capacele exterioare ale lăstarilor subterani - tuberculi și bulbi, există și alți plastide. Ele sunt numite cromoplastice sau leucoplaste.

organite Incolor (leucoplaste) au diferite forme și diferite de cloroplaste că cavitatea lor interioară nu are plăci subțiri - lamela, iar numărul de tilacoid încorporate în matricea mică. Matricea în sine cuprinde un acid deoxiribonucleic, a-sintetizarea proteinei organitele - ribozomi și enzime proteolitice care descompun proteinele si carbohidratii.

Leucoplastele au, de asemenea, enzime - sintetaze, implicate în formarea moleculelor de amidon din glucoză. Ca urmare, plastidele incolore ale celulelor de plante acumulează elemente nutritive de rezervă: granule de proteine ​​și boabe de amidon. Acești plastide, ale căror funcții constau în acumularea de substanțe organice, se pot transforma în cromoplaste, de exemplu, în timpul maturizării tomatelor în stadiul de maturitate a laptelui.

Sub un microscop de scanare care are o putere mare de rezolvare, diferențele în structura tuturor celor trei tipuri de plastide sunt vizibile clar. Aceasta, în primul rând, se referă la cloroplaste, care au structura cea mai complexă asociată cu funcția de fotosinteză.

Cromoplast - plastide colorate

Împreună cu verde și incolor în celule de plante există un al treilea tip de organele numite cromoplaste. Ele au o varietate de culori: galben, purpuriu, roșu. Structura lor este similară cu leucoplastele: membrana interioară are o cantitate mică de lamele și un număr nesemnificativ de thylakoide. Cromoplastele conțin diverși pigmenți: xantofili, caroteni, carotenoizi, care sunt substanțe auxiliare de fotosinteză. Este vorba de acești plastide care asigură colorarea culturilor rădăcinilor de sfecla, morcovi, fructe de pomi fructiferi și fructe de pădure.

Cum apar plastidele și reciproc

Leucoplastele, cromoplastele, cloroplastele sunt plastide (structura și funcțiile pe care le studiem) având o singură origine. Ele sunt derivate din meristematice (educaționale), din care se formează protoplastide - organele în formă de sac cu două membrane de până la 1 μm. În lumină, ele complică structura lor: se formează o membrană interioară care conține lamele și se sintetizează un clorofil de pigment verde. Protoplastele devin cloroplaste. Leucoplastele se pot transforma, de asemenea, sub acțiunea energiei luminoase în plastide verzi și apoi în cromoplaste. Modificările plastidelor sunt un fenomen răspândit în lumea plantelor.

Cromatoforii ca precursori ai cloroplastelor

organisme fototrofice procariote - bacterii verde și violet, procesul de fotosinteză se realizează folosind un bacterioclorofilă ale cărui molecule sunt dispuse pe interior cu membrana outgrowths citoplasmatice. Microbiologi cred cromatofori de bacterii predecesoare plastide.

Acest lucru este confirmat de structura lor similară cu cloroplastele, și anume prezența centrelor de reacție și a sistemelor de captare a luminii, precum și rezultatele generale ale fotosintezei care conduc la formarea compușilor organici. Trebuie remarcat faptul că plantele inferioare - algele verzi, la fel ca procarioții, nu au plastide. Acest lucru se explică prin faptul că formările care conțin clorofil - cromatofori, și-au preluat funcția - fotosinteza.

Cum au apărut cloroplastele?

Dintre numeroasele ipoteze ale originii plastidelor, să ne ocupăm de simbiogeneză. Conform ideilor sale, plastidele sunt celule (cloroplaste) care au originat era arheiană datorită penetrării bacteriilor fototrofice în celula primară heterotrofică. Ulterior, acestea au dus la formarea de plastide verzi.

În acest articol, am studiat structura și funcțiile organelurilor cu două membrane ale celulelor vegetale: leucoplaste, cloroplaste și cromoplaste. Și, de asemenea, a aflat semnificația lor în viața celulară.