Pengubahsuaian plastids - satu fenomena biasa dalam dunia tumbuh-tumbuhan. Plastids: struktur, fungsi

Salah satu perbezaan utama antara sel-sel tumbuhan dan haiwan adalah kehadiran dalam sitoplasma organel pertama seperti plastids. Struktur, terutamanya proses mereka metabolik, serta chromoplasts nilai kloroplas dan leucoplasts akan dibincangkan dalam artikel ini.

Struktur kloroplas

struktur plastid hijau yang kini kita mengkaji berkaitan dengan organel mandatori sel-sel spora dan benih tumbuhan yang lebih tinggi. Mereka adalah organel sel dvuhmembrannymi dan dalam bentuk bujur. Bilangan mereka dalam sitoplasma mungkin berbeza. Sebagai contoh, sel-sel kolumnar daun tembakau plat parenchyma mengandungi sehingga beribu-ribu kloroplas dalam batang bijirin tumbuhan keluarga 30-50.

Kedua-dua membran adalah sebahagian daripada organel, mempunyai struktur yang berbeza: luar yang - licin, tiga lapisan, sama dengan membran kebanyakan sel-sel tumbuhan. Dalaman terdiri daripada kejamakan lipatan, yang dipanggil lamela. Ini kantung rata bersebelahan - thylakoids. lamela yang membentuk rangkaian tubul selari. Antara lamela adalah thylakoids-sel. Mereka dikumpulkan dalam susunan - muka yang boleh saling. Bilangan mereka satu kloroplas - 60-150. Seluruh rongga dalaman dipenuhi dengan matriks kloroplas.

Organel mempunyai tanda-tanda autonomi: bahan sendiri genetik - DNA bulat, yang mana kloroplas boleh membiak. Juga terdapat membran luar tertutup bounding organel dengan proses yang berlaku dalam sitoplasma. Kloroplas mempunyai ribosom mereka sendiri dan molekul RNA dan tRNA, dan dengan itu, keupayaan untuk mensintesis protein.

fungsi thylakoids

Seperti yang dinyatakan sebelum ini, plastids sel tumbuhan - kloroplas, mengandungi dalam pundi diratakan khas komposisi mereka dipanggil thylakoids. Mereka mendapati pigmen - chlorophylls (terlibat dalam fotosintesis) dan karotenoid (sokongan operasi dan fungsi trofik). Terdapat juga sistem enzim, tindak balas ini menyediakan cahaya dan fasa gelap fotosintesis. fungsi Thylakoids antena: mereka menumpukan sinar cahaya dan mengarahkan mereka kepada molekul klorofil.

Fotosintesis - proses utama kloroplas

sel autotrophic dapat mensintesis bahan organik, glukosa tertentu, menggunakan karbon dioksida dan tenaga cahaya. Green fungsi plastid yang kita belajar, merupakan sebahagian daripada phototrophic yang - organisma multicellular, seperti:

• tumbuhan spora lebih tinggi (lumut, horsetails, lumut kelab, paku-pakis);
• benih (gymnosperms - gingovye, konifer, efedrovye dan angiosperma atau tumbuh-tumbuhan berbunga).

Fotosintesis - satu sistem tindak balas pengoksidaan-penurunan, yang berdasarkan kepada proses pemindahan elektron daripada bahan penderma untuk sebatian "perceiving" mereka, yang dipanggil amalan perancang.

tindak balas ini membawa kepada sintesis bahan-bahan organik, glukosa tertentu, dan pemisahan molekul oksigen. Fasa cahaya fotosintesis berlaku pada membran tilakoid bawah tindakan tenaga cahaya. Foton diserap merangsang elektron atom magnesium cahaya yang didapati pada pigmen hijau - klorofil.

Tenaga elektron digunakan untuk kuasa memakan bahan sintesis ATP dan NADP-H2. Mereka berpecah sel untuk tindak balas fasa gelap yang berlaku dalam matriks kloroplas. Keseluruhan ini reaksi sintetik membawa kepada pembentukan molekul glukosa, asid amino, gliserol dan asid lemak, yang berkhidmat sebagai sel bangunan dan bahan trofik.

jenis plastids

struktur plastid hijau dan fungsi yang kita dikaji semula sebelum ini, berada di dalam daun, batang, dan hijau bukan satu-satunya jenis. Sebagai contoh, pada kulit buah-buahan, dalam kelopak tumbuhan berbunga pada penutup luar pelari bawah tanah - ubi dan mentol, terdapat plastids lain. Mereka dipanggil chromoplasts atau leucoplasts.

organel tidak berwarna (leucoplasts) mempunyai bentuk yang berbeza dan berbeza daripada kloroplas yang rongga dalaman mereka mempunyai plat nipis - lamela, dan bilangan thylakoids yang tenggelam dalam matriks adalah kecil. Matrix itu sendiri terdiri daripada asid deoksiribonukleik, organel protein-mensintesis - ribosom dan enzim proteolitik yang memecahkan protein dan karbohidrat.

Leucoplasts juga enzim - synthetase menyertai pembentukan molekul glukosa kanji. plastids akibatnya tidak berwarna sel tumbuhan berkumpul nutrien penggantian: pelet protein dan kanji jagung. Ini plastids adalah fungsi pengumpulan bahan-bahan organik boleh berubah menjadi chromoplasts, sebagai contoh semasa masak tomato, dalam peringkat kematangan laktik.

Di bawah mikroskop imbasan yang mempunyai resolusi yang tinggi, jelas perbezaan yang boleh dilihat dalam struktur ketiga-tiga jenis plastids. Ini terutamanya berkenaan dengan kloroplas dengan struktur yang paling kompleks yang berkaitan dengan bahagian fotosintesis.

Chromoplasts - plastids warna

Bersama-sama dengan hijau dan tidak berwarna dalam sel tumbuhan terdapat organel pandangan ketiga yang dinamakan chromoplasts. Mereka mempunyai pelbagai warna: kuning, ungu, merah. struktur mereka adalah sama dengan leucoplasts: membran batin mempunyai sebilangan kecil lamela dan sebilangan kecil thylakoids. Chromoplasts mengandungi pelbagai pigmen: xanthophylls, karotin, karotenoid, bahan-bahan fotosintesis tambahan. Ia adalah plastids ini menyediakan warna akar bit, lobak merah, buah-buahan, pokok-pokok buah-buahan dan beri.

Kerana ada dan plastids saling berubah

. Leucoplast, chromoplasts kloroplas - (struktur dan fungsi yang kita mengkaji) yang plastids, yang mempunyai asal-usul tunggal. Mereka berasal dari meristematik (pendidikan) tisu, yang terbentuk protoplastidy - dvuhmembrannye organel sacciform sehingga 1 mikron. Di dalam terang, ia menyukarkan strukturnya: membran dalaman terbentuk mengandungi lamela, dan disintesiskan oleh pigmen klorofil hijau. Protoplastidy menjadi kloroplas. Leucoplasts juga boleh ditukar bawah tindakan tenaga cahaya untuk plastids hijau, dan kemudian di chromoplasts. Pengubahsuaian plastid - adalah satu fenomena yang meluas dalam dunia tumbuh-tumbuhan.

Chromatophores sebagai yang terdahulu kloroplas

organisma phototrophic prokariot - bakteria hijau dan ungu, proses fotosintesis dilakukan dengan menggunakan A bacteriochlorophyll yang molekul disusun pada dalaman outgrowths membran sitoplasma. Mikrobiologi percaya chromatophores bakteria terdahulu plastids.

Ini disahkan oleh mereka sama dengan kloroplas struktur, iaitu kehadiran pusat-pusat tindak balas dan sistem svetoulavlivayuschih dan hasil fotosintesis umum, yang membawa kepada pembentukan sebatian organik. Perlu diingatkan bahawa tumbuh-tumbuhan yang lebih rendah - alga hijau, serta prokariot, mempunyai plastids. Ini adalah disebabkan oleh hakikat bahawa pendidikan hlorofillosoderzhaschie - chromatophores mengambil alih fungsi mereka - fotosintesis.

Bagaimana lakukan kloroplas

Antara banyak hipotesis asal plastid yang menumpukan kepada symbiogenesis. Mengikut idea-idea beliau, plastids - sel (kloroplas) yang timbul dalam era Archean disebabkan oleh penembusan sel utama bakteria phototrophic heterotrophic. Mereka kemudiannya membawa kepada pembentukan plastids hijau.

Dalam kertas ini kita mengkaji struktur dan fungsi organel sel tumbuhan dvuhmembrannyh: leucoplasts, kloroplas dan chromoplasts. Dan mengetahui nilai mereka dalam aktiviti sel.