Een van die belangrikste verskille tussen plant- en dierselle is die teenwoordigheid in die sitoplasma van die eerste organelle soos plastiede. Die struktuur, kenmerke van hul lewensbelangrike prosesse, sowel as die betekenis van chloroplaste, chromoplaste en leukoplaste sal in hierdie artikel bespreek word.
Chloroplaststruktuur
Groen plastiede, waarvan die struktuur ons nou sal bestudeer, behoort aan die verpligte organelle van selle van hoër spoor- en saadplante. Hulle is dubbelmembraan sellulêre organelle en het 'n ovaalvorm. Hulle getal in die sitoplasma kan anders wees. Byvoorbeeld, die selle van die kolomparenchiem van 'n blaarblad van tabak bevat tot 'n duisend chloroplaste, in die stamme van plante van die graanfamilie van 30 tot 50.
Beide membrane waaruit die organoïed bestaan, het 'n ander struktuur: die buitenste een is glad, drie-lae, soortgelyk aan die membraan van die plantsel self. Die binneste bevat baie voue wat lamelle genoem word. Langs hulle is plat sakkies - thylakoïede. Die lamelle vorm 'n netwerk vanparallelle buise. Tussen die lamelle is tilakoïede liggame. Hulle word in stapels versamel - korrels wat aan mekaar verbind kan word. Hulle getal in een chloroplast is 60–150. Die hele interne holte van die chloroplast is gevul met matriks.
Organella het tekens van outonomie: sy eie oorerflike materiaal – sirkelvormige DNA, waardeur chloroplaste kan vermeerder. Daar is ook 'n geslote buitemembraan wat die organel beperk van die prosesse wat in die sitoplasma van die sel plaasvind. Chloroplaste het hul eie ribosome, i-RNA- en t-RNA-molekules, wat beteken dat hulle tot proteïensintese in staat is.
Tylakoïedfunksies
Soos vroeër genoem, bevat plantselplastiede – chloroplaste – spesiale platgemaakte sakkies wat tieloïede genoem word. Pigmente is daarin gevind - chlorofille (wat aan fotosintese deelneem) en karotenoïede (wat ondersteunende en trofiese funksies verrig). Daar is ook 'n ensiematiese sisteem wat die reaksies van die lig en donker fases van fotosintese verskaf. Tilakoïede dien as antennas: hulle fokus ligkwanta en rig hulle na chlorofilmolekules.
Fotosintese is die hoofproses van chloroplaste
Outotrofiese selle is in staat om onafhanklik organiese stowwe, veral glukose, te sintetiseer, deur koolstofdioksied en ligenergie te gebruik. Groen plastiede, wie se funksies ons tans bestudeer, is 'n integrale deel van fototrofe - veelsellige organismes soos:
- hoër spoorplante (mosse, perdesterte, klubmosse,varings);
- sade (gimnosperme - ginga, konifere, efedra en angiosperme of blomplante).
Fotosintese is 'n stelsel van redoksreaksies, wat gebaseer is op die proses van elektronoordrag van skenkerstowwe na verbindings wat dit "ontvang", die sogenaamde akseptors.
Hierdie reaksies lei tot die sintese van organiese stowwe, veral glukose, en die vrystelling van molekulêre suurstof. Die ligfase van fotosintese vind plaas op tilakoïedmembrane onder die werking van ligenergie. Die geabsorbeerde ligkwanta prikkel die elektrone van die magnesiumatome waaruit die groen pigment bestaan - chlorofil.
Energie van elektrone word gebruik vir die sintese van energie-intensiewe stowwe: ATP en NADP-H2. Hulle word deur die sel gesplit vir donkerfasereaksies wat in die chloroplastmatriks voorkom. Die kombinasie van hierdie sintetiese reaksies lei tot die vorming van molekules van glukose, aminosure, gliserol en vetsure, wat dien as die bou- en trofiese materiaal van die sel.
Plastid-tipes
Groen plastiede, die struktuur en funksies waarvan ons vroeër bespreek het, word in blare, groen stingels aangetref en is nie die enigste spesie nie. Dus, in die vel van vrugte, in die blomblare van blomplante, in die buitenste deksels van ondergrondse lote - knolle en bolle, is daar ander plastiede. Hulle word chromoplaste of leukoplaste genoem.
Kleurlose organelle (leukoplaste) het 'n ander vorm en verskil van chloroplaste deurdat hulledie binneholte het nie dun plate nie - lamelle, en die aantal thylakoïede wat in die matriks gedompel is, is klein. Die matriks self bevat deoksiribonukleïensuur, proteïensintetiseringsorganelle - ribosome en proteolitiese ensieme wat proteïene en koolhidrate afbreek.
Leukoplaste het ook ensieme - sintetases betrokke by die vorming van styselmolekules vanaf glukose. As gevolg hiervan versamel kleurlose plantselplastiede reserwevoedingstowwe: proteïenkorrels en styselkorrels. Hierdie plastiede, wie se funksie is om organiese stowwe op te bou, kan byvoorbeeld in chromoplaste verander tydens die rypwording van tamaties wat in die stadium van melkrypheid is.
Onder 'n hoë-resolusie skandeermikroskoop is verskille in die struktuur van al drie tipes plastiede duidelik sigbaar. Dit gaan eerstens oor chloroplaste, wat die mees komplekse struktuur het wat met die funksie van fotosintese geassosieer word.
Chromoplaste - gekleurde plastiede
Saam met groen en kleurlose plantselle is daar 'n derde tipe organel wat chromoplaste genoem word. Hulle het 'n verskeidenheid kleure: geel, pers, rooi. Hul struktuur is soortgelyk aan leukoplaste: die binneste membraan het 'n klein aantal lamelle en 'n klein aantal tilakoïede. Chromoplaste bevat verskeie pigmente: xantofille, karotene, karotenoïede, wat fotosintetiese hulpstowwe is. Dit is hierdie plastiede wat die kleur van die wortels van beet, wortels, vrugte van vrugtebome en bessies verskaf.
Hoe ontstaan hulleen plastiede onderling transformeer
Leukoplaste, chromoplaste, chloroplaste is plastiede (die struktuur en funksies waarvan ons bestudeer) wat 'n gemeenskaplike oorsprong het. Hulle is afgeleides van meristematiese (opvoedkundige) weefsels, waaruit protoplastiede gevorm word - twee-membraan sakagtige organelle tot 1 mikron groot. In die lig kompliseer hulle hul struktuur: 'n binnemembraan wat lamelle bevat, word gevorm, en die groen pigment chlorofil word gesintetiseer. Protoplastiede word chloroplaste. Leukoplaste kan ook deur ligenergie in groen plastiede en dan in chromoplaste omskep word. Plastiedmodifikasie is 'n wydverspreide verskynsel in die plantwêreld.
Chromatofore as voorlopers van chloroplaste
Prokariotiese fototrofiese organismes - groen en pers bakterieë, voer die proses van fotosintese uit met behulp van bakteriochlorofil A, waarvan die molekules op die binneste uitgroeisels van die sitoplasmiese membraan geleë is. Mikrobioloë beskou bakteriese chromatofore as voorlopers van plastiede.
Dit word bevestig deur hul soortgelyke struktuur as chloroplaste, naamlik die teenwoordigheid van reaksiesentrums en ligvangstelsels, sowel as die algemene resultate van fotosintese, wat tot die vorming van organiese verbindings lei. Daar moet kennis geneem word dat laer plante - groen alge, soos prokariote, nie plastiede het nie. Dit is te wyte aan die feit dat chlorofil-bevattende formasies - chromatofore, hul funksie oorgeneem het - fotosintese.
Hoe chloroplaste ontstaan het
Tussen baie hipotesesoorsprong van plastiede, laat ons stilstaan by simbiogenese. Volgens sy idees is plastiede selle (chloroplaste) wat in die Argeaanse era ontstaan het as gevolg van die penetrasie van fototrofiese bakterieë in die primêre heterotrofiese sel. Dit was hulle wat later gelei het tot die vorming van groen plastiede.
In hierdie artikel het ons die struktuur en funksies van twee-membraanorganelle van 'n plantsel bestudeer: leukoplaste, chloroplaste en chromoplaste. En ook uitgevind wat die betekenis daarvan in sellulêre lewe is.
