Τροποποίηση του πλαστίδια - ένα συνηθισμένο φαινόμενο στον κόσμο των φυτών. Πλαστίδια: δομή, λειτουργία

Μία από τις κύριες διαφορές μεταξύ φυτικά και ζωικά κύτταρα είναι η παρουσία στο κυτόπλασμα πρώτο οργανίδια, όπως πλαστίδια. Δομή, ιδιαίτερα μεταβολικές διαδικασίες τους, καθώς και χρωμοπλαστών χλωροπλάστες αξία και λευκοπλάστες θα συζητηθούν σε αυτό το άρθρο.

Η δομή του χλωροπλάστη

Πράσινο δομή πλαστιδιακά που τώρα εξετάζουν αφορούν την υποχρεωτική οργανίδια των κυττάρων των ανώτερων φυτών σπόρων και σπόρων. Είναι dvuhmembrannymi οργανίδια των κυττάρων και είναι ωοειδές σχήμα. Ο αριθμός τους στο κυτταρόπλασμα μπορεί να είναι διαφορετική. Για παράδειγμα, τα κύτταρα κιονοειδές πλάκα παρεγχύματος σε φύλλα καπνού περιέχουν μέχρι χιλιάδες χλωροπλάστες στους μίσχους της οικογένειας φυτών δημητριακών από 30 έως 50.

Και οι δύο μεμβράνες αποτελούν μέρος του οργανιδίου, έχουν διαφορετικές δομές: το εξωτερικό - ομαλή, τριών στιβάδων, παρόμοια με τη μεμβράνη των περισσότερων φυτικών κυττάρων. Εσωτερική περιλαμβάνει μία πλειάδα από αναδιπλώσεις, που ονομάζεται lamellae. Αυτές οι παρακείμενες επίπεδες σακουλάκια - θυλακοειδή. Τα πετάλια σχηματίζουν ένα δίκτυο παράλληλων σωληναρίων. Μεταξύ του lamellae είναι θυλακοειδή-κύτταρα. Είναι συλλέγονται σε στοίβες - πρόσωπα που μπορούν να συνδεθούν μεταξύ τους. Ο αριθμός τους ένα χλωροπλάστες - 60-150. Ολόκληρη η εσωτερική κοιλότητα γεμίζεται με μία μήτρα του χλωροπλάστη.

Οργανίδιο έχει σημάδια της αυτονομίας: τη δική του γενετικού του υλικού - κυκλικό DNA, με την οποία μπορεί να πολλαπλασιαστεί χλωροπλάστες. Επίσης υπάρχει ένα κλειστό εξωτερικής μεμβράνης που περιβάλλει τη οργανιδίου από τις διεργασίες που συμβαίνουν στο κυτταρόπλασμα. Οι χλωροπλάστες έχουν το δικό τους ριβοσώματα και τα μόρια RNA και το tRNA, και ως εκ τούτου, η ικανότητα σύνθεσης πρωτεϊνών.

λειτουργίες θυλακοειδή

Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, τα πλαστίδια των φυτικών κυττάρων - χλωροπλάστες, περιέχουν στη σύνθεσή ειδικές ισοπέδωσε σάκοι τους ονομάζονται θυλακοειδή. Βρήκαν χρωστικές ουσίες - χλωροφύλλες (που συμμετέχουν στη φωτοσύνθεση) και τα καροτενοειδή (υποστήριξη λειτουργίας και τροφικά λειτουργία). Υπάρχει επίσης το σύστημα ενζύμου, η αντίδραση παρέχει ένα ελαφρύ και σκοτεινή φάση της φωτοσύνθεσης. Θυλακοειδή λειτουργούν ως κεραίες: εστιάζουν τις ακτίνες του φωτός και να τους κατευθύνει σε ένα μόριο χλωροφύλλης.

Φωτοσύνθεση - η κύρια διαδικασία της χλωροπλάστες

Autotrophic κύτταρα είναι ικανά να συνθέσουν οργανικές ουσίες, ιδίως γλυκόζη, χρησιμοποιώντας διοξείδιο του άνθρακα και φωτεινή ενέργεια. Πράσινο λειτουργία πλαστιδιακά που μελετάμε, αποτελούν αναπόσπαστο μέρος της φωτότροφων - πολυκύτταρους οργανισμούς, όπως:

• ανώτερα φυτά σπορίων (βρύα, αλογουρές, βρύα club, φτέρες)?
• σπόρων (γυμνόσπερμα - gingovye, κωνοφόρα, efedrovye και αγγειόσπερμα ή ανθοφόρα φυτά).

Φωτοσύνθεση - ένα σύστημα αντιδράσεων οξείδωσης-αναγωγής, οι οποίες βασίζονται σε διαδικασία μεταφοράς ηλεκτρονίων από ουσίες δότη σε ενώσεις «αντιλαμβάνεται» τους, τα αποκαλούμενα δέκτες.

Αυτές οι αντιδράσεις οδηγούν στη σύνθεση των οργανικών ουσιών, ειδικότερα γλυκόζης, και ο διαχωρισμός του μοριακού οξυγόνου. Η ελαφρά φάση της φωτοσύνθεσης εμφανίζεται σε θυλακοειδών μεμβρανών υπό την δράση της φωτεινής ενέργειας. Οι απορροφάται φωτόνια διεγείρουν τα ηλεκτρόνια ελαφριά άτομα μαγνησίου που περιέχονται στην πράσινη χρωστική ουσία - χλωροφύλλη.

Η ενέργεια των ηλεκτρονίων χρησιμοποιείται για να καταναλώνουν ισχύ σύνθεση ουσιών ΑΤΡ και NADP-H2. Χώρισαν το κύτταρο με τις αντιδράσεις σκοτεινή φάση που συμβαίνουν στη μήτρα του χλωροπλάστη. Το σύνολο αυτών των συνθετικών αντιδράσεων οδηγεί στο σχηματισμό των μορίων της γλυκόζης, αμινοξέων, γλυκερόλη και λιπαρά οξέα, που χρησιμεύουν ως δομικά κύτταρα και τροφικό υλικό.

τύπους πλαστιδίων

Πράσινο δομή πλαστιδιακά και οι λειτουργίες των οποίων εξετάσαμε νωρίτερα, σε φύλλα, κλαδιά, και το πράσινο δεν είναι το μόνο είδος. Για παράδειγμα, στο δέρμα των φρούτων, στα πέταλα των ανθοφόρων φυτών στα εξωτερικά καλύμματα των υπόγειων δρομείς - κονδύλους και βολβούς, υπάρχουν και άλλα πλαστίδια. Καλούνται χρωμοπλαστών ή λευκοπλάστες.

Άχρωμο οργανίδια (λευκοπλάστες) έχουν διαφορετικά σχήματα και διαφορετικό από χλωροπλάστες που εσωτερική κοιλότητα τους δεν έχει κανένα λεπτές πλάκες - έλασμα, και τον αριθμό των θυλακοειδών ενσωματωμένα στη μήτρα μικρό. ίδια η μήτρα περιλαμβάνει ένα δεοξυριβονουκλεϊκό οξύ, τα οργανίδια πρωτεΐνη-σύνθεση - ριβοσώματα και πρωτεολυτικών ενζύμων που διασπούν τις πρωτεΐνες και τους υδατάνθρακες.

Λευκοπλάστες είναι επίσης ένζυμα - συνθετάση που συμμετέχουν στον σχηματισμό των μορίων γλυκόζης του αμύλου. Κατά συνέπεια άχρωμα πλαστίδια των φυτικών κυττάρων συσσωρεύεται θρεπτικά συστατικά αντικατάστασης: σφαιρίδια πρωτεΐνης και αμύλου αραβοσίτου. Αυτά τα πλαστίδια είναι οι λειτουργίες της συσσώρευσης των οργανικών ουσιών μπορούν να μετατραπούν σε χρωμοπλάστες, για παράδειγμα κατά τη διάρκεια της ωρίμανσης της τομάτας, στο στάδιο της γαλακτικής ωρίμανσης.

Κάτω από το μικροσκόπιο σαρώσεως που έχει μία υψηλή ανάλυση, σαφώς ορατές διαφορές στη δομή και των τριών τύπων πλαστίδια. Αυτό αφορά κυρίως τις χλωροπλάστες με την πιο πολύπλοκη δομή που σχετίζεται με τη λειτουργία της φωτοσύνθεσης.

χρώμα πλαστίδια - χρωμοπλαστών

Μαζί με πράσινο και άχρωμο σε φυτικά κύτταρα υπάρχει ένα τρίτο οργανίδια άποψη ονομάζεται χρωμοπλάστες. Έχουν μια ποικιλία από χρώματα: κίτρινο, μοβ, κόκκινο. Η δομή τους είναι παρόμοια με λευκοπλάστες: η εσωτερική μεμβράνη έχει ένα μικρό αριθμό πετάλια και ένα μικρό αριθμό των θυλακοειδών. Χρωμοπλάστες περιέχουν διάφορες χρωστικές ουσίες: ξανθοφύλλες, καροτένια, καροτενοειδή, βοηθητικές ουσίες φωτοσυνθετικά. Είναι αυτά τα πλαστίδια δίνουν χρώμα των ριζών τεύτλων, καρότα, φρούτα, οπωροφόρα δέντρα και τα μούρα.

Καθώς υπάρχει και αμοιβαία μετασχηματισμένα πλαστίδια

Λευκοπλάστες, χρωμοπλαστών, χλωροπλάστες - τα πλαστίδια (δομή και λειτουργία των οποίων μελετάμε), που έχουν κοινή προέλευση. Προέρχονται από μεριστωματικό (εκπαιδευτικά) ιστού, των οποίων σχηματίζονται protoplastidy - dvuhmembrannye οργανίδια sacciform έως 1 micron. Υπό το φως, που περιπλέκουν τη δομή του: η εσωτερική μεμβράνη σχηματίζεται που περιέχει πετάλια, και συντίθεται από την πράσινη χλωροφύλλη χρωστική ουσία. Protoplastidy γίνει χλωροπλάστες. Λευκοπλάστες μπορεί επίσης να μετατραπεί υπό την επίδραση της ενέργειας του φωτός σε πράσινο πλαστίδια, και στη συνέχεια σε χρωμοπλάστες. Τροποποίηση του πλαστιδιακά - είναι ένα ευρέως διαδεδομένο φαινόμενο στον κόσμο των φυτών.

Χρωματοφόρα ως τις προκατόχους της χλωροπλάστες

Οι προκαρυωτικοί οργανισμοί φωτότροφα - πράσινο και πορφυρό βακτήρια, φωτοσυνθετική διαδικασία διεξάγεται χρησιμοποιώντας ένα βακτηριοχλωροφύλλης των οποίων τα μόρια διατάσσονται επί των εσωτερικών outgrowths κυτταροπλασματική μεμβράνη. Μικροβιολόγοι πιστεύουν χρωματοφόρα των βακτηρίων προκατόχων πλαστίδια.

Αυτό επιβεβαιώνεται από τους παρόμοια με χλωροπλάστες δομή, δηλαδή η παρουσία των κέντρων αντίδρασης και συστήματα svetoulavlivayuschih και γενικά αποτελέσματα φωτοσύνθεση, οδηγώντας στο σχηματισμό των οργανικών ενώσεων. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι τα κατώτερα φυτά - πράσινα φύκια, καθώς και προκαρυωτικά, έχουν πλαστίδια. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η εκπαίδευση hlorofillosoderzhaschie - χρωματοφόρα ανέλαβε τα καθήκοντά τους - φωτοσύνθεση.

Πώς έκαναν οι χλωροπλάστες

Μεταξύ των πολλών υποθέσεων της προέλευσης του πλαστίδιου επικεντρωθεί σε symbiogenesis. Σύμφωνα με τις ιδέες, πλαστίδια του - κύτταρα (χλωροπλάστες) που προέκυψαν στο Archean εποχή λόγω της διείσδυσης των πρωτογενών κυττάρων ετερότροφα βακτήρια φωτότροφα. Μπορούν στη συνέχεια οδήγησε στο σχηματισμό του πράσινου πλαστίδια.

Σε αυτή την εργασία μελετάμε τη δομή και λειτουργία των φυτικών κυττάρων οργανίδια dvuhmembrannyh: λευκοπλάστες, χλωροπλάστες και χρωμοπλάστες. Και μάθετε την αξία τους στην κυτταρική δραστηριότητα.