Značilnosti strukture plastidov. Vrste, struktura in funkcije plastid Kaj je plastid

, rjave, rumeno-zelene, diatomeje) membrane veljajo za rezultat dvojne oziroma trikratne endosimbioze.

Splošne značilnosti zgradbe plastid višjih rastlin

Tipični plastidi višjih rastlin so obdani z lupino dveh membran - zunanje in notranje. Notranja in zunanja membrana plastidov sta revni s fosfolipidi in obogateni z galaktolipidi. Zunanja membrana nima gub, se nikoli ne spoji z notranjo membrano in vsebuje porni protein, ki zagotavlja prost transport vode, ionov in metabolitov z maso do 10 kDa. Zunanja membrana ima območja tesnega stika z notranjo membrano; domneva se, da na teh območjih poteka transport proteinov iz citoplazme na začetku plastidov. Notranja membrana je prepustna za majhne nenaelektrene molekule in za nedisociirane monokarboksilne kisline z nizko molekulsko maso; za večje in nabite metabolite so nosilci beljakovin lokalizirani v membrani. Stroma – notranja vsebina plastidov – je hidrofilni matriks, ki vsebuje anorganske ione, vodotopne organske presnovke, genom plastida (več kopij krožne DNK), ribosome prokariontskega tipa, encime za sintezo matriksa in druge encimske sisteme. Endomembranski sistem plastidov se razvije kot posledica ločitve veziklov od notranje membrane in njihovega urejanja. Stopnja razvoja endomembranskega sistema je odvisna od vrste plastida. Endomembranski sistem doseže svoj največji razvoj v kloroplastih, kjer je mesto svetlobnih reakcij fotosinteze in je predstavljen s prostimi stromalnimi tilakoidi in tilakoidi, zbranimi v sklade - grana. Notranji prostor endomembran se imenuje lumen. Lumen tilakoida, tako kot stroma, vsebuje številne vodotopne beljakovine.

Genom in sistem za sintezo proteinov plastid višjih rastlin

Eden od dokazov za izvor plastidov iz starih cianobakterij je podobnost njihovih genomov, čeprav je plastidni genom (plastom) veliko manjši. Plast višjih rastlin predstavlja večkopijska krožna dvoverižna DNA (plDNA) velikosti od 75 do 290 tisoč bp. Večina plastidnih genomov vsebuje dve obrnjeni ponovitvi (IR A in IR B), ki delita molekulo DNK na dve edinstveni regiji: veliko (LSR) in majhno (SSR). Invertirane ponovitve vsebujejo gene vseh štirih rRNA (4,5S, 5S, 16S in 23S), ki so del plastidnih ribosomov, ter gene nekaterih tRNA. Golosemenke in metuljnice ne vsebujejo obrnjenih ponovitev. Veliko plastidnih genov je organiziranih v operone, skupine genov, ki se berejo s skupnega promotorja. Nekateri plastidni geni imajo strukturo ekson-intron. Plastidi kodirajo gene, ki služijo procesom prepisovanja in prevajanja (gospodinjski geni), pa tudi nekatere gene, ki zagotavljajo funkcije plastidov v celici, predvsem fotosintezo.

Transkripcijo v plastidih zagotavljata dve vrsti RNA polimeraz:

1. Večpodenotna plastidna RNA polimeraza bakterijskega tipa je sestavljena iz dveh α-podenot in ene β, β", β" (vse te podenote so kodirane v genomu plastida). Za njegovo aktivacijo pa je potrebna prisotnost σ-podenote, ki je kodirana v jedru rastlinske celice in se ob osvetlitvi uvozi v plastide. Tako je plastidna RNA polimeraza aktivna samo na svetlobi. Plastidna RNA polimeraza lahko zagotovi transkripcijo iz genov z evbakterijskimi promotorji (večina genov za fotosintetske proteine), kot tudi iz genov z univerzalnimi promotorji.
2. Monomerna RNA polimeraza fagnega tipa je kodirana v jedru in protein ima posebno signalno sekvenco, ki zagotavlja uvoz v plastide. Zagotavlja transkripcijo gospodinjskih genov (zlasti genov operona rif, ki vsebuje gene za polimerazo plastidne RNA).

Proces zorenja plastidnih transkriptov ima svoje značilnosti. Zlasti plastidni introni so sposobni samodejnega spajanja, kar pomeni, da se izrezovanje intronov zgodi avtokatalitsko. Poleg tega se v plastidih pojavi urejanje RNA - kemična modifikacija baz RNA, ki vodi do spremembe kodiranih informacij (najpogosteje se citidin nadomesti z uridinom). Večina zrelih plastidnih mRNA vsebuje lasnico v 3" nekodirajočem območju, ki jo ščiti pred ribonukleazami.

• kloroplasti- zeleni plastidi, katerih glavna naloga je fotosinteza. Kloroplasti imajo običajno obliko elipse in dolžino od 5 do 8 mikronov. Število kloroplastov v celici je različno: klorenhimska celica lista Arabidopsis vsebuje približno 120 kloroplastov, gobasti klorenhim lista ricinusa jih vsebuje približno 20, celica nitaste morske alge Spirogyra pa vsebuje en sam kloroplast v obliki traku. Kloroplasti imajo dobro razvit endomembranski sistem, v katerem se razlikujejo tilakoidna stroma in nizi tilakoidov - grana. Zelena barva kloroplastov je posledica visoke vsebnosti glavnega pigmenta fotosinteze - klorofila. Kloroplasti poleg klorofila vsebujejo različne karotenoide. Nabor pigmentov, ki sodelujejo pri fotosintezi (in s tem barva), je med predstavniki različnih taksonov različen.
• Kromoplasti- rumeno, rdeče ali oranžno obarvani plastidi. Kromoplasti se lahko razvijejo iz proplastidov ali pa se rediferencirajo iz kloroplastov; kromoplasti se lahko tudi rediferencirajo v kloroplaste. Barva kromoplastov je povezana s kopičenjem karotenoidov v njih. Kromoplasti določajo barvo jesenskega listja, cvetnih listov nekaterih cvetov (metulice, ognjiči), korenaste zelenjave (korenje) in zrelega sadja (paradižnik).

Napišite oceno o članku "Plastidi"

Povezave

Organeli Celična stena Snovi Strukture Delitev rastlinska celica Posebne etape Strukture

Endomembranski sistem Citoskelet Endosimbionti Drugi notranji organeli Zunanji organeli

Odlomek, ki opisuje plastide

Dron je vzdihnil brez odgovora.
"Če boste ukazali, bodo odšli," je rekel.
"Ne, ne, šla bom k njim," je rekla princesa Marya
Kljub odvračanju Dunyashe in varuške je princesa Marya odšla na verando. Dron, Dunyasha, varuška in Mihail Ivanovič so ji sledili. "Verjetno mislijo, da jim ponujam kruh, da bodo ostali na svojih mestih, jaz pa se bom pustila in jih prepustila na milost in nemilost Francozom," je pomislila princesa Marya. - Obljubil jim bom mesec v stanovanju blizu Moskve; Prepričana sem, da bi Andre na mojem mestu naredil še več,« je razmišljala in se v mraku približala množici, ki je stala na pašniku pri hlevu.
Množica, gneča, se je začela mešati in klobuki so jim hitro odpadli. Princesa Marya se jim je s povešenimi očmi in nogami, ki so se zapletale v obleko, približala. Toliko različnih starih in mladih oči je bilo uprtih vanjo in bilo je toliko različnih obrazov, da princesa Marya ni videla niti enega obraza in ker je čutila potrebo, da bi se nenadoma pogovorila z vsemi, ni vedela, kaj storiti. Toda zopet ji je dala moč zavest, da je zastopnica svojega očeta in brata, in pogumno je začela svoj govor.
"Zelo sem vesela, da ste prišli," je začela princesa Marya, ne da bi dvignila oči in občutila, kako hitro in močno bije njeno srce. - Dronushka mi je rekel, da te je uničila vojna. To je naša skupna žalost in ne bom prihranil ničesar, da bi vam pomagal. Sam grem, ker je tukaj že nevarno in sovražnik je blizu ... ker ... vse vam dam, prijatelji, in prosim vas, da vse vzamete, ves naš kruh, da ga ne boste imeli. kakršna koli potreba. In če so ti rekli, da ti dam kruh, da lahko ostaneš tukaj, potem to ni res. Nasprotno, prosim vas, da z vsem svojim premoženjem odidete v našo moskovsko regijo, tam pa to prevzamem in vam obljubim, da ne boste v stiski. Dali vam bodo hiše in kruh. - Princesa se je ustavila. V množici so se slišali le vzdihi.
"Tega ne delam sama," je nadaljevala princesa, "to delam v imenu svojega pokojnega očeta, ki ti je bil dober gospodar, in za svojega brata in njegovega sina."
Spet se je ustavila. Nihče ni prekinil njenega molka.
- Naša žalost je skupna in vse bomo razdelili na pol. »Vse, kar je moje, je tvoje,« je rekla in se ozrla po obrazih, ki so stali pred njo.
Vse oči so jo gledale z istim izrazom, katerega pomena ni mogla razumeti. Ne glede na to, ali je šlo za radovednost, vdanost, hvaležnost ali strah in nezaupanje, izraz na vseh obrazih je bil enak.
»Mnogi so zadovoljni z vašim usmiljenjem, vendar nam ni treba jemati gospodarjevega kruha,« je rekel glas od zadaj.
Zakaj ne? - je rekla princesa.
Nihče ni odgovoril in princesa Marya, ko je pogledala okoli množice, je opazila, da so zdaj vsi pogledi, ki jih je srečala, takoj padli.
- Zakaj nočeš? – je spet vprašala.
Nihče se ni oglasil.
Princesa Marya se je počutila težko od te tišine; je poskušala ujeti nečiji pogled.
- Zakaj ne govoriš? - princesa se je obrnila k starcu, ki je, naslonjen na palico, stal pred njo. - Povej mi, če misliš, da je potrebno še kaj. »Naredila bom vse,« je rekla in ujela njegov pogled. Toda on je, kot da bi bil zaradi tega jezen, popolnoma sklonil glavo in rekel:
- Zakaj se strinjate, ne potrebujemo kruha.
- No, ali naj vse opustimo? Ne strinjamo se. Ne strinjamo se ... Ne strinjamo se. Žal nam je za vas, vendar se ne strinjamo. Pojdi sam, sam ...« se je slišalo v množici z različnih strani. In zopet se je na vseh obrazih te množice pojavil isti izraz, ki zdaj verjetno ni bil več izraz radovednosti in hvaležnosti, ampak izraz zagrenjene odločnosti.
"Nisi razumel, kajne," je rekla princesa Marya z žalostnim nasmehom. - Zakaj nočeš iti? Obljubim, da te bom nastanil in nahranil. In tukaj vas bo sovražnik uničil ...
Toda njen glas so preglasili glasovi množice.
"Nimamo našega soglasja, naj uniči!" Ne jemljemo vam kruha, nimamo našega soglasja!
Princesa Marya je spet poskušala ujeti pogled nekoga iz množice, vendar niti en pogled ni bil usmerjen vanjo; oči so se ji očitno izogibale. Počutila se je čudno in nerodno.
- Glej, pametno me je naučila, sledi ji v trdnjavo! Uniči svoj dom in pojdi v suženjstvo ter pojdi. zakaj! Dal ti bom kruh, pravijo! – so se zaslišali glasovi v množici.
Princesa Marya je spustila glavo, zapustila krog in odšla v hišo. Ko je Droni ponovila ukaz, da morajo biti jutri konji za odhod, je odšla v svojo sobo in ostala sama s svojimi mislimi.

Tisto noč je princesa Marya dolgo sedela pri odprtem oknu v svoji sobi in poslušala zvoke moških, ki so prihajali iz vasi, vendar ni razmišljala o njih. Čutila je, da ne glede na to, koliko razmišlja o njih, jih ne more razumeti. Neprestano je razmišljala o eni stvari - o svoji žalosti, ki je zdaj, po prekinitvi zaradi skrbi za sedanjost, zanjo že postala preteklost. Zdaj se je lahko spominjala, lahko je jokala in lahko molila. Ko je sonce zašlo, je veter pojenjal. Noč je bila tiha in sveža. Ob dvanajstih so začeli zamirati glasovi, zapel je petelin, polna luna je začela izhajati izza lip, dvignila se je sveža, bela megla rose in tišina je zavladala nad vasjo in nad hišo.
Drug za drugim so se ji prikazale slike bližnje preteklosti - bolezen in očetove zadnje minute. In z žalostno radostjo se je sedaj zadrževala v teh podobah, z grozo odganjala od sebe le še zadnjo podobo njegove smrti, ki je - čutila je - ni mogla razmišljati niti v svoji domišljiji ob tej tihi in skrivnostni nočni uri. In te slike so se ji prikazale s tako jasnostjo in tako podrobnostmi, da so se ji zdele zdaj kot resničnost, zdaj preteklost, zdaj prihodnost.
Tedaj si je živo predstavljala tisti trenutek, ko ga je zadela kap in so ga za roke odvlekli z vrta v Plešastih gorah in je nekaj mrmral z nemočnim jezikom, trzal s sivimi obrvmi in jo gledal nemirno in plaho.
»Že takrat mi je hotel povedati, kar mi je rekel na dan svoje smrti,« je pomislila. "Vedno je resno mislil, kar mi je povedal." In tako se je z vsemi podrobnostmi spomnila tiste noči v Plešastih gorah na predvečer udarca, ki se mu je zgodil, ko je princesa Marya, ki je zaznala težave, ostala z njim proti njegovi volji. Ni spala in ponoči je na prstih stopila dol in se povzpela do vrat cvetličarne, kjer je tisto noč prenočil njen oče, poslušala njegov glas. Nekaj ​​je rekel Tihonu z izčrpanim, utrujenim glasom. Očitno je hotel govoriti. »In zakaj me ni poklical? Zakaj mi ni dovolil, da sem tukaj namesto Tihona? - Princesa Marya je mislila takrat in zdaj. "Nikoli ne bo nikomur povedal vsega, kar je bilo v njegovi duši." Nikoli se ne bo vrnil ta trenutek zanj in zame, ko bi povedal vse, kar je hotel povedati, in bi ga jaz, ne Tihon, poslušal in razumel. Zakaj takrat nisem vstopil v sobo? - pomislila je. "Mogoče bi mi takrat povedal, kaj je rekel na dan svoje smrti." Že takrat je v pogovoru s Tihonom dvakrat vprašal o meni. Želel me je videti, a sem stal tukaj, pred vrati. Bil je žalosten, težko se je pogovarjati s Tihonom, ki ga ni razumel. Spomnim se, kako mu je govoril o Lisi, kot da bi bila živa - pozabil je, da je umrla, in Tihon ga je spomnil, da je ni več, in je zavpil: "Bedak." Težko mu je bilo. Slišal sem izza vrat, kako se je ulegel na posteljo, ječal in glasno zavpil: »Moj bog!« Zakaj takrat nisem vstal? Kaj bi mi naredil? Kaj bi moral izgubiti? In morda bi se takrat potolažil, rekel bi mi to besedo.” In princesa Marya je na glas rekla prijazno besedo, ki ji jo je rekel na dan svoje smrti. »Draga! – je ponovila to besedo princesa Marya in začela jokati z dušilnimi solzami. Zdaj je videla njegov obraz pred seboj. In ne tistega obraza, ki ga je poznala, odkar pomni, in ki ga je vedno videla od daleč; in tisti obraz - plah in slaboten, ki ga je zadnji dan, sklonivši se k njegovim ustjem, da bi slišala, kaj pravi, prvič pregledala od blizu z vsemi njegovimi gubami in podrobnostmi.
"Draga," je ponovila.
»Kaj je mislil, ko je rekel to besedo? Kaj zdaj razmišlja? - nenadoma ji je prišlo vprašanje in v odgovor na to ga je videla pred seboj z enakim izrazom na obrazu, kot ga je imel v krsti na obrazu, privezanem z belim šalom. In groza, ki jo je prevzela, ko se ga je dotaknila in se prepričala, da to ni samo on, ampak nekaj skrivnostnega in zoprnega, jo je prevzela zdaj. Hotela je razmišljati o drugih stvareh, želela je moliti, a ni mogla storiti ničesar. Z velikimi odprtimi očmi je gledala v mesečino in sence, vsako sekundo je pričakovala, da bo videla njegov mrtvi obraz in čutila, da jo tišina, ki je stala nad hišo in v hiši, oklene.
- Dunjaša! – je zašepetala. - Dunjaša! – je zavpila z divjim glasom in se iztrgala iz tišine ter stekla v dekliško sobo, proti varuški in dekletom, ki so tekla proti njej.

17. avgusta sta se Rostov in Iljin v spremstvu Lavruške, ki se je pravkar vrnil iz ujetništva, in vodilnega huzarja iz svojega taborišča Jankovo, petnajst verstov od Bogučarova, odpravila na jahanje - poskusiti novega konja, ki ga je kupil Iljin, in ugotoviti, ali je bilo po vaseh kaj sena.
Bogučarovo se je zadnje tri dni nahajalo med dvema sovražnima vojskama, tako da bi rusko zaledje lahko vstopilo tja prav tako zlahka kot francoska avantgarda, zato je Rostov kot skrben poveljnik eskadrilje želel izkoristiti preostale zaloge v Bogucharovu pred Francozi.
Rostov in Ilyin sta bila najbolj veselo razpoložena. Na poti v Bogucharovo, do knežje posesti s posestvom, kjer so upali, da bodo našli velike služabnike in lepa dekleta, so Lavruško spraševali o Napoleonu in se smejali njegovim zgodbam ali pa se vozili naokoli in poskušali Iljinovega konja.
Rostov ni niti vedel niti mislil, da je ta vas, v katero je potoval, posest tistega istega Bolkonskega, ki je bil zaročenec njegove sestre.
Rostov in Iljin sta še zadnjič izpustila konje, da bi konje pognala v vleko pred Bogučarovom, Rostov pa je, ko je prehitel Iljina, prvi galopirala na ulico vasi Bogučarov.
"Prevzel si vodstvo," je rekel zardeli Iljin.
"Da, vse je naprej in naprej na travniku in tukaj," je odgovoril Rostov in z roko pobožal svojo vzpenjajočo se zadnjico.
"In v francoščini, vaša ekscelenca," je rekel Lavruška od zadaj in poimenoval svojega sankača po francosko, "bi prehitel, vendar ga preprosto nisem hotel spraviti v zadrego."
Stopili so do hleva, blizu katerega je stala velika množica moških.
Nekateri moški so sneli klobuke, nekateri, ne da bi sneli klobuk, so pogledali tiste, ki so prišli. Dva dolga starca z nagubanimi obrazi in redkimi bradami sta prišla iz krčme in se nasmejana, gugajoč in prepevajoč neko nerodno pesem, približala častnikom.
- Bravo! - je rekel Rostov v smehu. - Kaj, imaš kaj sena?
"In enaki so ..." je rekel Ilyin.
“Vesve...oo...oooo...lajanje bese...bese...” so z veselimi nasmeški prepevali moški.
En moški je prišel iz množice in se približal Rostovu.
- Kakšni ljudje boste? – je vprašal.
"Francozi," je v smehu odgovoril Ilyin. »Tu je sam Napoleon,« je rekel in pokazal na Lavruško.
- Torej boš Rus? – je vprašal moški.
- Koliko imaš moči? – je vprašal drugi majhen moški in se jim približal.
"Veliko, veliko," je odgovoril Rostov. - Zakaj ste se zbrali tukaj? - je dodal. - Dopust, ali kaj?
"Stari ljudje so se zbrali v posvetnih opravilih," je odgovoril moški in se oddaljil od njega.
V tem času sta se ob cesti od graščinske hiše pojavila dve ženski in moški v belem klobuku, ki sta hodila proti častnikom.
- Moj v roza, ne moti me! - je rekel Ilyin, ko je opazil, da se Dunyasha odločno premika proti njemu.
- Naš bo! – je Lavruška rekla Iljinu in pomežiknila.
- Kaj, lepotica moja, potrebuješ? - je rekel Ilyin in se nasmejal.
- Princesa je ukazala ugotoviti, kateri polk ste in vaša priimka?

Plastidi so organeli, značilni za rastlinske celice (prisotni so v celicah vseh rastlin, z izjemo večine bakterij, gliv in nekaterih alg).

Celice višjih rastlin običajno vsebujejo od 10 do 200 plastid velikosti 3-10 µm, ki imajo najpogosteje obliko bikonveksne leče. V algah so zeleni plastidi, imenovani kromatofori, zelo raznoliki po obliki in velikosti. Lahko so zvezdaste, trakaste, mrežaste in druge oblike.

Obstajajo 3 vrste plastidov:

• Brezbarvni plastidi - levkoplasti;
• poslikano - kloroplasti(zelena);
• poslikano - kromoplasti(rumena, rdeča in druge barve).

Te vrste plastid so do neke mere sposobne preoblikovanja drug v drugega - levkoplasti se s kopičenjem klorofila spremenijo v kloroplaste, slednji pa s pojavom rdečih, rjavih in drugih pigmentov v kromoplaste.

Zgradba in funkcije kloroplastov

Kloroplasti so zeleni plastidi, ki vsebujejo zeleni pigment - klorofil.

Glavna funkcija kloroplasta je fotosinteza.

Kloroplasti imajo lastne ribosome, DNA, RNA, maščobne vključke in škrobna zrna. Zunanjost kloroplasta je prekrita z dvema beljakovinsko-lipidnima membranama, majhna telesa - grana in membranski kanali - pa so potopljena v njihovo poltekočo stromo (osnovno snov).

Grans(velikost približno 1 µm) - paketi okroglih ploščatih vrečk (tilakoidov), prepognjenih kot stolpec kovancev. Nahajajo se pravokotno na površino kloroplasta. Tilakoidi sosednje grane so med seboj povezani z membranskimi kanali in tvorijo en sam sistem. Število grane v kloroplastih je različno. Na primer, v celicah špinače vsak kloroplast vsebuje 40-60 zrn.

Kloroplasti znotraj celice se lahko premikajo pasivno, odnese jih tok citoplazme, ali se aktivno premikajo iz kraja v kraj.

• Če je svetloba zelo intenzivna, se z robom obrnejo proti svetlim sončnim žarkom in se razporedijo vzdolž sten vzporedno s svetlobo.
• Pri šibki svetlobi se kloroplasti premaknejo na celične stene, obrnjene proti svetlobi, in svojo veliko površino obrnejo proti njej.
• Pri povprečni osvetlitvi zasedajo povprečen položaj.

S tem dosežemo najugodnejše svetlobne pogoje za proces fotosinteze.

klorofil

Grana plastidov rastlinskih celic vsebuje klorofil, pakiran z beljakovinskimi in fosfolipidnimi molekulami, ki zagotavljajo sposobnost zajemanja svetlobne energije.

Molekula klorofila je zelo podobna molekuli hemoglobina in se razlikuje predvsem po tem, da je atom železa, ki se nahaja v središču molekule hemoglobina, v klorofilu nadomeščen z atomom magnezija.

V naravi najdemo štiri vrste klorofila: a, b, c, d.

Klorofila a in b vsebujeta višje rastline in zelene alge, diatomeja vsebujeta a in c, rdeče alge vsebujejo a in d.

Klorofila a in b sta raziskana bolje od drugih (prvi ju je ločil ruski znanstvenik M. S. Cvet v začetku 20. stoletja). Poleg njih obstajajo še štiri vrste bakterioklorofilov - zeleni pigmenti vijoličnih in zelenih bakterij: a, b, c, d.

Večina fotosintetskih bakterij vsebuje bakterioklorofil a, nekatere vsebujejo bakterioklorofil b, zelene bakterije pa vsebujejo c in d.

Klorofil ima sposobnost, da zelo učinkovito absorbira sončno energijo in jo prenaša na druge molekule, kar je njegova glavna funkcija. Zahvaljujoč tej sposobnosti je klorofil edina struktura na Zemlji, ki zagotavlja proces fotosinteze.

Glavna naloga klorofila v rastlinah je absorbirati svetlobno energijo in jo prenašati v druge celice.

Za plastide je tako kot za mitohondrije do neke mere značilna avtonomija znotraj celice. Razmnožujejo se s cepitvijo.

Skupaj s fotosintezo se v plastidih pojavi proces biosinteze beljakovin. Plastidi imajo zaradi vsebnosti DNK vlogo pri prenosu lastnosti z dedovanjem (citoplazmatsko dedovanje).

Zgradba in funkcije kromoplastov

Kromoplasti spadajo v eno od treh vrst plastid višjih rastlin. To so majhni, znotrajcelični organeli.

Kromoplasti so različnih barv: rumena, rdeča, rjava. Dajo značilno barvo zrelim plodovom, cvetovom in jesenskemu listju. To je potrebno za privabljanje žuželk opraševalcev in živali, ki se hranijo s plodovi in ​​raznašajo semena na velike razdalje.

Struktura kromoplasta je podobna drugim plastidom. Notranje lupine obeh so slabo razvite, včasih popolnoma odsotne. Proteinska stroma, DNA in pigmentne snovi (karotenoidi) se nahajajo v omejenem prostoru.

Karotenoidi so v maščobi topni pigmenti, ki se kopičijo v obliki kristalov.

Oblika kromoplastov je zelo raznolika: ovalna, poligonalna, igličasta, v obliki polmeseca.

Vloga kromoplastov v življenju rastlinske celice ni popolnoma razumljena. Raziskovalci domnevajo, da imajo pigmentne snovi pomembno vlogo v redoks procesih in so potrebne za razmnoževanje in fiziološki razvoj celic.

Zgradba in funkcije levkoplastov

Levkoplasti so celični organeli, v katerih se kopičijo hranila. Organele imajo dve lupini: gladko zunanjo lupino in notranjo z več izboklinami.

Levkoplasti se na svetlobi spremenijo v kloroplaste (na primer zeleni gomolji krompirja); v normalnem stanju so brezbarvni.

Oblika levkoplastov je sferična in pravilna. Nahajajo se v skladiščnem tkivu rastlin, ki zapolnjuje mehke dele: sredico stebla, korenino, čebulice, liste.

Funkcije levkoplastov so odvisne od njihove vrste (odvisno od akumuliranega hranila).

Vrste levkoplastov:

1. amiloplasti kopičijo škrob in jih najdemo v vseh rastlinah, saj so ogljikovi hidrati glavni prehrambeni proizvod rastlinske celice. Nekateri levkoplasti so popolnoma napolnjeni s škrobom; imenujemo jih škrobna zrna.
2. Elaioplasti proizvajajo in shranjujejo maščobe.
3. Proteinoplasti vsebujejo beljakovine.

Leukoplasti služijo tudi kot encimska snov. Pod vplivom encimov kemične reakcije potekajo hitreje. In v neugodnem življenjskem obdobju, ko se procesi fotosinteze ne izvajajo, razgradijo polisaharide v enostavne ogljikove hidrate, ki jih rastline potrebujejo za preživetje.

V levkoplastih se fotosinteza ne more zgoditi, ker ne vsebujejo zrn ali pigmentov.

Rastlinske čebulice, ki vsebujejo veliko levkoplastov, lahko prenašajo dolga sušna obdobja, nizke temperature in vročino. To je posledica velikih zalog vode in hranil v organelih.

Predhodniki vseh plastidov so proplastidi, majhni organeli. Domneva se, da so levko- in kloroplasti sposobni preobrazbe v druge vrste. Konec koncev, ko izpolnijo svoje funkcije, kloroplasti in levkoplasti postanejo kromoplasti - to je zadnja stopnja razvoja plastida.

Pomembno vedeti! V rastlinski celici je lahko hkrati prisotna le ena vrsta plastida.

Zbirna tabela strukture in funkcij plastidov

Lastnosti	kloroplasti	Kromoplasti	levkoplasti
Struktura	Organel z dvojno membrano, z grano in membranskimi cevkami	Organela z nerazvitim notranjim membranskim sistemom	Majhni organeli, ki jih najdemo v delih rastline, skritih pred svetlobo
barva	Zeleni	Večbarvno	Brezbarven
Pigment	klorofil	karotenoid	odsoten
obrazec	Okrogla	Poligonalno	Kroglasta
Funkcije	fotosinteza	Privabljanje potencialnih distributerjev rastlin	Oskrba s hranili
Zamenljivost	Pretvorijo se v kromoplaste	Ne spreminjajte se, to je zadnja stopnja razvoja plastida	Pretvorijo se v kloroplaste in kromoplaste

Celica je kompleksna struktura, sestavljena iz številnih komponent, imenovanih organeli. Poleg tega sestava rastlinska celica nekoliko razlikuje od živali, glavna razlika pa je v prisotnosti plastide.

Opis celičnih elementov

Katere celične komponente imenujemo plastidi. To so strukturni celični organeli, ki imajo kompleksno zgradbo in funkcije, ki so pomembne za življenje rastlinskih organizmov.

Pomembno! Plastidi nastanejo iz proplastidov, ki se nahajajo znotraj meristema ali izobraževalnih celic in so veliko manjši od zrelih organelov. Prav tako so razdeljeni, tako kot bakterije, na dve polovici z zožitvijo.

Katere imajo? plastide struktura Težko jih je videti pod mikroskopom, zaradi goste lupine niso prosojni.

Vendar pa so znanstveniki lahko ugotovili, da ima ta organoid dve membrani, znotraj pa je napolnjena s stromo, tekočino, podobno citoplazmi.

Gube notranje membrane, zložene, tvorijo zrnca, ki jih je mogoče povezati med seboj.

V notranjosti so tudi ribosomi, lipidne kapljice in škrobna zrna. Tudi plastidi, predvsem kloroplasti, imajo svoje molekule.

Razvrstitev

Po barvi in ​​funkcijah jih delimo v tri skupine:

• kloroplasti,
• kromoplasti,
• levkoplasti.

kloroplasti

Najbolj poglobljeno raziskane so zelene barve. Vsebuje rastlinske liste, včasih stebla, plodove in celo korenine. Na videz so videti kot zaobljena zrna velikosti 4-10 mikrometrov. Majhna velikost in velika količina bistveno poveča delovno površino.

Lahko se razlikujejo po barvi, odvisno od vrste in koncentracije pigmenta, ki ga vsebujejo. Osnovno pigment - klorofil, prisotna sta tudi ksantofil in karoten. V naravi obstajajo 4 vrste klorofila, označene z latinskimi črkami: prve dve vrsti vsebujejo celice višjih rastlin in diatomeje vsebujejo samo sorte - a in c.

Pozor! Tako kot drugi organeli so tudi kloroplasti sposobni staranja in uničenja. Mlada struktura je sposobna delitve in aktivnega dela. Sčasoma njihova zrna razpadejo in klorofil razpade.

Kloroplasti opravljajo pomembno funkcijo: znotraj njih pride do procesa fotosinteze— pretvorba sončne svetlobe v energijo kemičnih vezi pri nastajanju ogljikovih hidratov. Hkrati se lahko premikajo skupaj s tokom citoplazme ali pa se aktivno premikajo sami. Torej, pri šibki svetlobi se kopičijo ob stenah celice z veliko količino svetlobe in se obračajo proti njej z večjo površino, pri zelo aktivni svetlobi pa nasprotno stojijo na robu.

Kromoplasti

Nadomeščajo uničene kloroplaste in so v rumenih, rdečih in oranžnih odtenkih. Barva nastane zaradi vsebnosti karotenoidov.

Te organele najdemo v listih, cvetovih in plodovih rastlin. Oblika je lahko okrogla, pravokotna ali celo igličasta. Struktura je podobna kloroplastom.

Glavna funkcija – barvanje cvetov in plodov, kar pomaga privabiti žuželke opraševalce in živali, ki jedo plodove in s tem prispevajo k širjenju rastlinskih semen.

Pomembno! Znanstveniki ugibajo o vlogi kromoplasti v redoks procesih celice kot svetlobni filter. Upoštevana je možnost njihovega vpliva na rast in razmnoževanje rastlin.

levkoplasti

podatki imajo plastidi razlike v struktura in funkcije. Glavna naloga je shranjevanje hranil za nadaljnjo uporabo, zato jih najdemo predvsem v plodovih, lahko pa tudi v odebeljenih in mesnatih delih rastline:

• gomolji,
• korenike,
• korenasta zelenjava,
• žarnice in drugo.

Brezbarvna barva ne dovoli, da jih izberete v strukturi celice pa so levkoplasti zlahka vidni, če jim dodamo majhno količino joda, ki jih v interakciji s škrobom obarva modro.

Oblika je blizu okrogle, medtem ko je membranski sistem v notranjosti slabo razvit. Odsotnost membranskih gub pomaga organelu pri shranjevanju snovi.

Zrna škroba se povečajo in zlahka uničijo notranje membrane plastida, kot da bi ga raztegnili. To vam omogoča shranjevanje več ogljikovih hidratov.

Za razliko od drugih plastidov vsebujejo molekulo DNK v oblikovani obliki. Hkrati kopičenje klorofila, levkoplasti se lahko spremenijo v kloroplaste.

Pri ugotavljanju, kakšno funkcijo opravljajo levkoplasti, je treba upoštevati njihovo specializacijo, saj obstaja več vrst, ki shranjujejo določene vrste organskih snovi:

• amiloplasti kopičijo škrob;
• oleoplasti proizvajajo in shranjujejo maščobe, slednje pa se lahko shranjujejo v drugih delih celice;
• proteinoplasti "ščitijo" beljakovine.

Poleg kopičenja lahko opravljajo funkcijo razgradnje snovi, za kar obstajajo encimi, ki se aktivirajo ob pomanjkanju energije ali gradbenega materiala.

V takšni situaciji začnejo encimi razgrajevati shranjene maščobe in ogljikove hidrate v monomere, tako da celica prejme potrebno energijo.

Vse sorte plastidov, kljub strukturne značilnosti, imajo sposobnost preobrazbe drug v drugega. Tako se lahko levkoplasti spremenijo v kloroplaste, ko gomolji krompirja postanejo zeleni.

Hkrati se jeseni kloroplasti spremenijo v kromoplaste, zaradi česar listi porumenijo. Vsaka celica vsebuje samo eno vrsto plastida.

Izvor

Teorij o izvoru je veliko, najbolj utemeljeni med njimi sta dve:

• simbioza,
• absorpcija.

Prvi obravnava nastanek celic kot proces simbioze, ki poteka v več fazah. Med tem procesom se heterotrofne in avtotrofne bakterije združijo, prejemanje vzajemnih koristi.

Druga teorija obravnava nastanek celic z absorpcijo manjših s strani večjih organizmov. Vendar se ne prebavijo, temveč so integrirani v strukturo bakterije in v njej opravljajo svojo funkcijo. Ta struktura se je izkazala za priročno in je dala organizmom prednost pred drugimi.

Vrste plastidov v rastlinski celici

Plastidi - njihove funkcije v celici in vrste

Zaključek

Plastidi v rastlinskih celicah so nekakšna »tovarna«, kjer poteka proizvodnja, povezana s toksičnimi intermediati, visokoenergijskimi in procesi transformacije prostih radikalov.

V tem članku si bomo podrobneje ogledali, kaj so plastidi. Vse avtotrofne rastline imajo osnovne citoplazemske organele, imenovane plastide. Ime so dobili iz grščine - plastos, kar v ruščini pomeni "moden".

Torej, kaj so plastidi? Kakšne so njihove funkcije? Odgovore na ta vprašanja najdete tako, da preberete članek do konca. Za začetek poudarimo glavno funkcijo teh organelov - sintezo organskih snovi. Vsi plastidi vsebujejo svoj pigment, ki določa njihovo barvo. Če jih razdelimo glede na to kakovost, lahko imenujemo naslednje tri skupine:

• kloroplasti;
• kromoplasti;
• levkoplasti.

Pomen

Ugotovimo zdaj, kakšen pomen imajo plastidi za življenje rastlin. Njihovega pomena pri fotosintezi ni mogoče zanikati, a poleg tega obstajajo še drugi pomembni vidiki. Torej, med njimi so:

• zmanjšanje nitritov in sulfatov;
• sinteza metabolitov (to vključuje purine, aminokisline, maščobne kisline itd.);
• sinteza ABA, giberelinov itd. (to je regulatornih molekul);
• funkcija shranjevanja (železo, lipidi, škrob).

Vsi plastidi, ki jih imajo višje rastline, so raznoliki in vsak od njih opravlja svojo specifično funkcijo. In njihov niz je neposredno odvisen od vrste celice.

Proplastidi

Ugotovili smo, kaj so plastidi. Zdaj pa preidimo na značilnosti vsake posamezne vrste. Prvi na našem seznamu so bili proplastidi.

V primerjavi z diferenciranimi plastidi so proplastidi manjši (do 1 µm), njihov membranski sistem je slabo razvit (manj ribosomov). Imajo usedline fitoferitina, katerega funkcija je shranjevanje železa.

levkoplasti

Plastidi te vrste nimajo barve. Leukoplasti opravljajo eno zelo pomembno funkcijo - shranjevanje. So majhne velikosti in jih najdemo v vseh rastlinskih celicah. Zahvaljujoč levkoplastom se razmnožujejo naslednje kompleksne spojine:

• škrob;
• maščobe;
• beljakovine.

Vsi so shranjeni v različnih delih rastline (gomolji, plodovi, semena). Ti plastidi so glede na kopičenje snovi razdeljeni v tri vrste:

• amiloplasti;
• proteinoplasti;
• eleoplasti.

Ko bomo povedali, kaj so plastidi, se bomo osredotočili na prvo vrsto levkoplastov.

amiloplasti

Vsi plastidi so zelo pomembni v biologiji. Lahko se spreminjajo iz ene vrste v drugo. Osupljiv primer je preoblikovanje levkoplastov v kloroplaste. Slednji so zeleni. Mnogi so opazili, da gomolji krompirja na svetlobi postanejo zeleni, to je ravno zaradi prehoda levkoplastov v kloroplaste. Zakaj listi jeseni porumenijo? Preprosto je, kloroplasti se spremenijo v kromoplaste zaradi uničenja klorofila v prvem.

Navzven so amiloplasti podobni proplastidom. Lahko se spremenijo v naslednje oblike:

• kloroplasti;
• kromoplasti.

Najdemo jih v skladiščnih organih rastlin.

Etioplasti

Te plastide običajno imenujemo temni plastidi. So kloroplasti, ki nimajo barve sonca. Mnogi so opazili, da imajo rože, ki rastejo v senci, rumenkasto listje. To kaže, da ima rastlina visoko koncentracijo etioplastov.

Če rastlino, ki raste na sončni svetlobi, premaknemo v senco, se bodo kloroplasti postopoma začeli spreminjati v etioplaste. Več kot je slednjega, bolj motna in bolna je videti rastlina.

kloroplasti

Ti plastidi so najbolj priljubljeni v rastlinskem svetu. Njihova barva je zelena, njihova velikost pa doseže 10 mikronov. Glavna funkcija kloroplastov je fotosinteza. Zunaj je ta vrsta plastida videti kot vrečke ali okrogla telesa. Vključujejo:

• beljakovine;
• maščobe;
• pigmenti;

Pomembno je tudi omeniti, da se v različnih organizmih število, struktura in velikost teh plastidov razlikujejo.

Kromoplasti

Barva kromoplastov je nekoliko bolj pestra. Lahko so rumene, oranžne, rdeče.

Ta raznolikost barv je posledica kopičenja karotenoidov. Zaradi prisotnosti teh organelov v rastlinah vidimo razkošno barvno paleto jesenskih dreves, ločimo zrelo sadje (jabolka, paradižnik) od nezrelega. Od teh organelov so odvisni tudi odtenki cvetnih listov.

Kromoplasti lahko prevzamejo različne strukture - krog, mnogokotnik ali iglo.

Kako se rastlinske celice razlikujejo od živalskih? Odgovor je v barvi rastlin: njihova barva je odvisna od vsebnosti pigmenta v celicah. Ti pigmenti se kopičijo v posebnih organelih, imenovanih plastidi.

v biologiji?

Od živali se razlikujejo po prisotnosti kloroplastov, levkoplastov in kromoplastov. Ti organeli so odgovorni za številne funkcije, med katerimi očitno prevladuje proces fotosinteze. Za njihovo barvo je odgovoren pigment, ki ga vsebujejo rastlinski plastidi.

V celici katerega koli evkariontskega organizma ločimo nemembranske, enomembranske in dvomembranske organele. Plastidi in mitohondriji pripadajo zadnji vrsti celičnih struktur, saj so obdani z dvema slojema CPM.

Kaj so celični plastidi? Vrste plastidov

1. kloroplasti. Glavni organeli z dvojno membrano rastlinskih celic, odgovorni za Sestavljeni so iz tilakoidov, na katerih se nahajajo fotosintetski kompleksi. Naloga tilakoidov je povečati aktivno površino organele. Kaj so zeleni plastidi? ki vsebujejo zelene pigmente – klorofile. Obstaja več skupin teh molekul, od katerih je vsaka odgovorna za svoje posebne funkcije. V višjih rastlinah je klorofil najpogostejši A, ki je glavni sprejemnik sončne energije med fotosintezo.
2. levkoplasti. Brezbarvni plastidi, ki opravljajo funkcijo shranjevanja v Lahko imajo nepravilno obliko, od sferične do vretenaste oblike. Levkoplasti se pogosto kopičijo okoli celičnega jedra, pod mikroskopom pa jih je mogoče odkriti le, če je veliko zrnc. Glede na naravo shranjene snovi ločimo tri vrste levkoplastov. Amiloplasti služijo kot posoda za ogljikove hidrate, ki jih želi rastlina shraniti do določene točke. Proteoplasti shranjujejo različne beljakovine. Oleoplasti kopičijo olja in maščobe, ki so vir lipidov. To je plastid, ki opravlja funkcijo shranjevanja.
3. Kromoplasti. Zadnja vrsta plastida, ki ima značilno rumeno, oranžno ali celo rdečo barvo. Kromoplasti so zadnja stopnja razvoja kloroplastov, ko se klorofil uniči in v plastidih ostanejo samo karotenoidi, topni v maščobi. Kromoplaste najdemo v cvetnih listih, zrelem sadju in celo v deblih rastlin. Natančen pomen teh organelov ni znan, vendar se domneva, da so rezervoar za karotenoide in dajejo rastlinam tudi specifično barvo. Ta barva privablja žuželke opraševalce, kar spodbuja razmnoževanje rastlin.

Levkoplasti in kromoplasti niso sposobni fotosinteze. Klorofil v teh organelih se je zmanjšal ali izginil, zato se je njihova funkcija močno spremenila.

Vloga kloroplastov pri prenosu genetske informacije

Kaj ni samo energijska postaja celice, ampak tudi shranjevanje dela dednih informacij celice. Predstavljen je v obliki krožne molekule DNA, ki spominja na strukturo prokariontskega nukleoida. Ta okoliščina omogoča domnevo o simbiontskem izvoru plastidov, ko bakterijske celice absorbirajo rastlinske celice, izgubijo svojo avtonomijo, vendar pustijo nekaj genov.

Kloroplastna DNK se nanaša na citoplazmatsko dedovanje celice. Prenaša se samo s pomočjo zarodnih celic, ki določajo ženski spol. Spermiji ne morejo prenesti DNK moškega plastida.

Ker so kloroplasti polavtonomni organeli, se v njih sintetizira veliko beljakovin. Tudi pri delitvi se ti plastidi neodvisno podvojijo. Vendar se večina proteinov kloroplastov sintetizira z uporabo informacij iz jedrske DNK. To je plastid z vidika genetike in molekularne biologije.

Kloroplast - elektrarna celice

Med fotosintezo se na tilakoidih kloroplastov odvijajo številne biokemične reakcije. Njihova glavna naloga je sinteza glukoze, pa tudi molekul ATP. Slednji nosijo v svojih kemičnih vezeh veliko količino energije, ki je vitalnega pomena za celico.

Kaj je plastid? Je vir energije skupaj z mitohondriji. Proces fotosinteze je razdeljen na svetlo in temno fazo. Med svetlobno fazo fotosinteze se ostanki fosforja vežejo na molekule ADP in posledično celica prejme ATP.