Plastidlərin modifikasiyası bitki dünyasında ümumi bir fenomendir. Plastidlər: quruluş, funksiyalar

Bitki və heyvan hüceyrəsi arasındakı əsas fərqlərdən biri plastidlər kimi ilk növ bu orqanelllərin sitoplazmasında mövcudluqdur. Bu məqalədə xloroplastların, xromoplastların və lökoplastların əhəmiyyəti, onların həyati fəaliyyət proseslərinin strukturu, xüsusiyyətləri nəzərə alınacaqdır.

Xloroplastın tərkibi

İndi işlədiyimiz quruluş yaşıl plastidlər yüksək spora və toxum bitkiləri hüceyrələrinin məcburi organellesinə istinad edir. Onlar iki membranlı hüceyrə orqanlarıdır və oval bir forma malikdirlər. Sitoplazmada onların sayı fərqli ola bilər. Məsələn, bir yaprak bıçağının sütun parenximasındakı hüceyrələr, taxıl ailənin bitkilərinin 30-50 dənəsi bitkilərində, min xloroplasta qədərdir.

Orqanoidin bir hissəsi olan hər iki membran da fərqli bir quruluşa malikdir: xarici membran bitki hüceyrəsinin özünün membranına bənzər düz, üç qatlıdır . Daxili lamellalar deyilən bir çox kıvrım var. Onlar düz kasa - thylakoids ilə birləşdirilir. Lamella paralel borulardan ibarət olan bir şəbəkə təşkil edir. Lamellalar arasında buzov-thylakoids var. Birlikdə bağlana bilən qatlarda yığılmış qablar yığılır. Bir xloroplastda onların miqdarı 60-150 dir. Xloroplastın bütün daxili boşluğu bir matris ilə doldurulur.

Organelin özerklik əlamətləri var: öz irsi material xloroplastların çarpanlaşdıra biləcəyi ring DNT'idir. Ayrıca hüceyrənin sitoplazmasında baş verən proseslərdən orqanı məhdudlaşdıran qapalı bir xarici membran da var . Kloroplastların öz ribozomları, molekulları və RNA və t-RNA var və bu səbəbdən protein sintezinə sahibdirlər.

Thylakoids funksiyaları

Daha əvvəl deyildiyi kimi, bir bitki hüceyrəsinin plastidləri - kloroplastlar, onların tərkibində thakakoids adlı xüsusi yastı sacları ehtiva edir. Piqmentlər - xlorofilllər (fotosintezdə iştirak edən) və karotenoidlər (dəstəkləyici və trofik funksiyaları yerinə yetirən) aşkar etmişlər. Fotosintezin işıq və qaranlıq mərhələlərinin reaksiyasını təmin edən bir fermentatik sistem də mövcuddur . Thylakoids antenalar kimi fəaliyyət göstərir: onlar işıq quanta diqqət və onları xlorofil molekullarına yönəldir.

Fotosintez xloroplastların əsas prosesidir

Autotrofik hüceyrələr karbon dioksid və işıq enerjisini istifadə edərək, xüsusən qlükoza, üzvi maddələrin müstəqil şəkildə sintezini edə bilərlər. Fotosintezlərin tərkib hissəsi olan yaşıl plastidlər - çox funksiyalı orqanizmlər:

• Yüksək idman növləri (yosunlar, atlar, yosunlar, meyvələr);
• Toxum (gymnosperms - gingovye, iynələr, ephedra və angiosperms və ya çiçəkli bitkilər).

Fotosintez elektronların donor maddələrindən onları qəbul edən "qəbuledici" birləşmələrə ötürülməsi prosesinə əsaslanaraq oksidləşmə-azaldıcı reaksiyaların bir sistemidir.

Bu reaksiyalar üzvi maddələrin sintezinə, xüsusilə qlükozaya və molekulyar oksigenin sərbəstliyinə səbəb olur. Fotosintezin işıq mərhələsi yüngül enerjinin hərəkəti ilə thylakoids membranlarında baş verir. Yüngül absorbed quanta, yaşıl piqment - xlorofil olan maqnezium atomlarının elektronlarını həyəcanlandırır.

Elektronların enerjisi enerjiyə həssas maddələrin sentezi üçün istifadə olunur: ATP və NADP-H2. Xloroplastların matrisində baş verən qaranlıq fazın reaksiyaları üçün hüceyrə tərəfindən yaranır. Bu sintetik reaksiyaların birləşməsi hüceyrənin bina və trofik maddəsi kimi xidmət edən qlükoza molekullarının, amin turşularının, qliserol və yağ turşularının formalaşmasına gətirib çıxarır.

Plastidlərin növləri

Yaşıl plastidlər, daha əvvəl düşündükləri quruluş və funksiyalar, yarpaqlarda, yaşıl qaynaqlarda və tək növ deyil. Belə ki, meyvə dərisində, çiçəkli bitkilərin yaprakları, yeraltı tumurcuqları xarici örtüklər - yumru və ampüller, digər plastidlər var. Bunlara kromoplastik və ya lökoplast deyilir.

Renksiz organellərlər (leykoplastlar) fərqli bir forma malikdir və kloroplastlardan fərqlənirlər ki, onların daxili boşluğunda nazik lamellər yoxdur və matriliyaya batmış olan thylakoidlərin sayı azdır. Matrisin tərkibində deoksiribonuklein turşusu, zülalların və karbohidratların parçalanmasına səbəb olan protein-sentezləyici organel-ribozomlar və proteolitik fermentlər var.

Lökoplastlarda həmçinin qlükoza olan nişasta molekullarının formalaşmasında iştirak edən fermentlər - sintetazlar var. Nəticədə bitki hüceyrələrinin rəngsiz plastidləri zərif qidalandırır: protein qranulları və nişasta taxılları. Funksiyası orqanik maddələrin yığılmasından ibarət olan bu plastidlər, məsələn, pomidorun süd yetişməsi mərhələsində olmasına baxmayaraq, xromoplastlara çevrilə bilər.

Yüksək həll edici gücə malik bir tarama mikroskopu altında, üç növ plastidlərin strukturunda fərqlər aydın görünür. Bu, ilk növbədə, fotosintez funksiyası ilə əlaqəli ən kompleks quruluşa malik kloroplastlara aiddir.

Chromoplast - rəngli plastidlər

Bitki hüceyrələrindəki yaşıl və rəngsizlərlə yanaşı, xromoplast adlanan orqaniklərin üçüncü növü vardır. Onlar müxtəlif rənglərə malikdir: sarı, bənövşəyi, qırmızı. Onların strukturu lökoplastlara bənzərdir: daxili membranın lamellaların az miqdarda və bir az sayda thylakoids var. Xromoplastlarda müxtəlif piqmentlər var: köməkçi fotosintetik maddələr olan ksantofilllər, karotenlər, karotenoidlər. Çuğundur kök bitkilərinin, yerkökü, meyvə ağaclarının və meyvələrin meyvələrini rəngləndirən bu plastidlərdir.

Plastidlər necə meydana gəlir və qarşılıqlı olaraq

Lökoplastlar, xromoplastlar, kloroplastlar plastidlərdir (biz öyrəndikləri struktur və funksiyaları) bir mənşəyə malikdir. Onlar protoplastidlərin meydana gəldiyi meristematik (təhsil) toxumalardan əldə edilir - 1 mcm-ə qədər olan iki membran çuval formalı orqanizmdir. İşıqda onların strukturunu çətinləşdirirlər: lamellərdən ibarət olan daxili membran formalaşır və yaşıl piqment xlorofil sintez edilir. Protoplastidlər kloroplast olurlar. Lökoplastlar həmçinin yüngül enerjinin hərəkətləri ilə yaşıl plastidlərə, sonra isə xromoplastlara çevrilə bilər. Plastidlərin modifikasiyası bitki dünyasında geniş yayılmış bir fenomendir.

Xloroplastların prekursorları olaraq xromatoforlar

Prokaryotik fototrofik orqanizmlər - yaşıl və bənövşəyi bakteriyalar, molekulyar sitoplazmik membranın daxili miqyasında yerləşmiş bakteriyoqlorofil A ilə fotosintez prosesini həyata keçirirlər. Mikrobioloqlar bakteriyaların kromatoforlarını plastidlərin prekursorları hesab edirlər.

Bu, xloroplastlara bənzər strukturları, yəni reaksiya mərkəzlərinin və yüngül tutma sistemlərinin mövcudluğunun, eləcə də üzvi birləşmələrin formalaşmasına gətirib çıxaran fotosintezin ümumi nəticələrindən asılıdır. Qeyd edək ki, aşağı bitkilər - prokaryotlar kimi yaşıl yosunlarda plastid yoxdur. Bu, xlorofil tərkibli tərkib hissələrindən - xromatoforların fotosintez funksiyasını götürdüyü faktdır.

Xloroplastlar necə meydana gəldi?

Plastidlərin mənşəyinin bir çox hipotezi arasında simbiogenez üzərində dayanaq. Onun fikrinə görə, plastidlər fotoqrafik bakteriyaların əsas heterotrofik hüceyrəyə daxil olması səbəbindən Arxean dövründə meydana çıxan hüceyrələrdir (xloroplastlar). Daha sonra yaşıl plastidlərin meydana gəlməsinə səbəb oldu.

Bu yazıda bitki hüceyrələrinin iki membran orqanlarının strukturunu və funksiyalarını tədqiq etdik: lökoplastlar, kloroplastlar və xromoplastlar. Hüceyrə həyatında da əhəmiyyəti müəyyən oldu.