Plastidlerde yapılan değişiklikler bitki dünyasında yaygın bir olgudur. Plastidler: yapı, fonksiyonlar

Bir bitki ile bir hayvan hücresi arasındaki ana farklılıklardan biri, plastidler gibi ilk organellerin sitoplazmalarında bulunmasıdır. Bu makalede, yaşamsal faaliyetlerinin süreçlerinin yapısı, özellikleri ve kloroplastların, kromoplastların ve lökoplastların önemi ele alınacaktır.

Kloroplast yapısı

Yeşil plastidler, şu an çalıştıklarımız, yüksek spor ve tohum bitkilerinin hücrelerinin zorunlu organelleridir. Bunlar iki-zar hücresel organellerdir ve oval bir şekle sahiptirler. Sitoplazmadaki sayıları farklı olabilir. Örneğin, tütün yaprak bıçağının koluncu parankim hücreleri, tahıl ailesinin bitkilerinin kaynaşmalarında 30 ila 50 arasında binlerce kadar kloroplast içerir.

Organoidin bir parçası olan her iki zar da farklı bir yapıya sahiptir: dış zar, bitki hücresinin kendisinin zarına benzer şekilde düz, üç katmanlıdır . İç, lamellalar olarak adlandırılan birçok kat içerir. Bunlara yassı keseler - tilakoidler katılmıştır. Lameller, paralel tübülerden oluşan bir ağ oluştururlar. Lamelalar arasında buzağı-tilakoidler var. Bir araya getirilebilen granüller halinde yığın halinde toplanırlar. Bir kloroplast içerisindeki miktarı 60-150'dir. Kloroplastın tüm iç boşluğu bir matris ile doldurulur.

Organelle özerklik belirtileri vardır: kendi kalıtsal materyali, kloroplastların çarpması için halka DNA'sıdır. Ayrıca hücrenin sitoplazmasında yer alan süreçlerden organelle sınırlandıran kapalı bir dış zar vardır . Kloroplastların kendi ribozomları, molekülleri ve RNA ve t-RNA'ları vardır ve bu nedenle protein sentezi yapabilirler.

Tilakoidlerin fonksiyonları

Daha önce de söylediği gibi, bir bitki hücresinin plastidleri - kloroplastlar, bileşimlerinde tilakoidler adı verilen özel yassı keseler içerirler. Pigmentleri bulduk - klorofiller (fotosenteze katılmak) ve karotenoidler (destekleyici ve trofik işlevleri yerine getiriyor). Fotosentezin ışık ve karanlık fazlarının tepkimesini sağlayan bir enzimatik sistem de var . Thylakoidler anten olarak işlev görür: ışık kuantumunu odaklar ve klorofil moleküllerine yönlendirirler.

Fotosentez, kloroplastların ana prosesi

Ototrofik hücreler, karbondioksit ve ışık enerjisi kullanarak organik maddeleri, özellikle de glikozu bağımsız olarak sentezleyebilirler. Şu anda üzerinde çalıştıkları fonksiyonları bulunan yeşil plastitler, fototrofların ayrılmaz bir parçasıdır - çok hücreli organizmalar:

• Daha yüksek spor bitkileri (yosun, at kuyruklu yosun, yosun, eğrelti otu);
• Tohum (gymnosperm - gingovye, kozalaklılar, efedra ve angiospermler veya çiçekli bitkiler).

Fotosentez, donör maddelerden gelen elektronların onları "algılayan" bileşiklere, yani alıcılar olarak adlandırılanlara transfer sürecine dayanan bir yükseltgenme-indirgenme reaksiyonlarının bir sistemidir.

Bu reaksiyonlar, organik maddelerin sentezine, özellikle glikozun ve moleküler oksijenin salınımına yol açar. Fotosentezin ışık fazı, ışık enerjisinin etkisiyle tilakoidlerin membranlarında oluşur. Emilen ışık miktarı yeşil pigmenti oluşturan magnezyum atomlarının elektronlarını uyardı - klorofil.

Elektron enerjisi, enerji yoğun maddeleri sentezlemek için kullanılır: ATP ve NADP-H2. Kloroplast matrisinde oluşan karanlık faz reaksiyonları için hücreler tarafından bölünürler. Bu sentetik reaksiyonların kombinasyonu, hücrenin yapı ve trofik materyali olarak hizmet eden glikoz molekülleri, amino asitler, gliserol ve yağ asitlerinin oluşumuna yol açar.

Plastid türleri

Daha önce düşündüğümüz yapı ve işlevlerin yeşil plastidleri yapraklarda, yeşil gövdelerde ve sadece tür değildir. Yani, meyve derisinde, çiçekli bitki yapraklarında, yeraltı sürgünlerinin dış kaplamalarında - yumru ve soğanlarda, başka plastitler vardır. Bunlara kromoplastik veya lökoplastlar denir.

Renksiz organeller (lökoplastlar) farklı bir şekle sahiptirler ve kloroplastlardan farklıdır; iç boşluğunun ince tabakalı olmaması ve matriks içine dalmış tilakoidlerin sayısı azdır. Matrisin kendisi deoksiribonükleik asit, protein sentezleyen organelleri-ribozomları ve proteinleri ve karbonhidratları parçalayan proteolitik enzimleri içerir.

Lökoplastların ayrıca, glikozdan nişasta moleküllerinin oluşumunda rol oynayan sentetazlara sahip enzimleri vardır. Sonuç olarak, bitki hücrelerinin renksiz plastitleri, protein granülleri ve nişasta taneleri gibi besinleri biriktirir. Fonksiyonları, organik maddelerin birikimi içerisinde olan bu plastidler, örneğin domuzların süt olgunluğu aşamasında olgunlaşması sırasında kromoplastiğe dönüşebilir.

Yüksek çözünürlüklü bir tarama mikroskopu altında, üç farklı plastitin yapısındaki farklılıklar açıkça görülür. Bu, her şeyden önce, en karmaşık yapıya sahip olan kloroplastlarla, fotosentez işlevi ile ilgilidir.

Kromoplast renkli plastitler

Bitki hücrelerinde yeşil ve renksizlerin yanı sıra, kromoplast olarak adlandırılan üçüncü tür bir organel vardır. Renkleri farklıdır: sarı, mor ve kırmızı. Yapısı lökoplastlara benzer: iç zar az miktarda lamellas ve önemli olmayan thylakoid sayısına sahiptir. Kromoplastler çeşitli pigmentleri içerir: yardımcı fotosentetik maddeler olan ksantofiller, karotenler, karotenoidler. Meyve ağaçlarının ve meyvelerin pancar, havuç, meyvelerinin kök ekinlerinin renklendirilmesini sağlayan bu plastidlerdir.

Plastitler nasıl ortaya çıkıyor ve karşılıklı olarak

Lökoplastlar, kromoplastlar, kloroplastlar tek bir menşeli plastidlerdir (çalışmamızın yapısı ve işlevleri). Bunlar, protoplastidlerin oluştuğu meristematik (eğitimsel) dokulardan türetilir - 1 um'ye kadar boyutta iki membranlı çuval şeklindeki organeller. Işık olarak, yapılarını karmaşık hale getirirler: lamel içeren bir iç zar oluşur ve yeşil bir pigment klorofil sentezlenir. Protoplastidler kloroplast haline gelir. Lökoplastlar aynı zamanda ışık enerjisinin etkisi altında yeşil plastidlere ve daha sonra kromoplastlara dönüşebilirler. Plastidlerin modifikasyonları, bitki dünyasında yaygın bir olgudur.

Kloroplastların öncülleri olarak kromatoforlar

Prokaryotik fototrofik organizmalar - yeşil ve mor bakteriler, molekülleri sitoplazmik zarın iç büyümelerinde bulunan bakterialklorofil A yardımıyla fotosentez işlemini gerçekleştirirler. Mikrobiyologlar bakterilerin kromatoforlarını plastidlerin öncü maddeleri olarak görürler.

Bu, kloroplastlara benzer yapılarıyla, yani reaksiyon merkezlerinin ve ışık yakalama sistemlerinin varlığının yanı sıra, organik bileşiklerin oluşumuna yol açan fotosentezin genel sonuçlarını doğrulamaktadır. Alt bitkilerin - yeşil yosunların, prokaryotlar gibi - plastidleri bulunmadığına dikkat edilmelidir. Bu, klorofil içeren oluşumların - kromatoforların - kendi fonksiyonlarını - fotosentezini aldığı gerçeği ile açıklar.

Kloroplastlar nasıl üretildi?

Plastidlerin kökeni üzerine birçok hipotez arasında, simbiyogenez üzerine duralım. Fikirlerine göre, plastidler fototrofik bakterilerin birincil heterotrofik hücrenin içine nüfuz etmesi nedeniyle Archean döneminde ortaya çıkan hücrelerdir (kloroplastlar). Daha sonra yeşil plastidlerin oluşumuna yol açtı.

Bu makalede, bitki hücrelerinin iki zaralı organellerinin yapısını ve işlevlerini inceledik: lökoplastlar, kloroplastlar ve kromoplastlar. Ayrıca hücresel yaşamdaki önemini keşfettiler.