Характеристики, структура и видове пластмаси

на plastos или пластидиосон група от полуавтономни клетъчни органели с разнообразни функции. Те се срещат в клетки от водорасли, мъх, папрат, гласеменни и покритосеменни растения. Най-забележителната пластида е хлоропластът, отговорен за фотосинтезата в растителните клетки.

Според морфологията и функциите си има много разнообразни пластиди: хромопласти, левкопласти, амилопласти, етиопластози, олеопласти. Хромопластите се специализират в съхранението на каротеноидните пигменти, амилопластите съхраняват нишестето и пластидите, които растат на тъмно, се наричат ​​етиопластос.

Изненадващо са докладвани пластиди при някои паразитни червеи и в някои морски мекотели.

индекс

• 1 Общи характеристики
• 2 Структура
• 3 вида
  • 3.1 Пропластиди
  • 3.2 Хлоропласти
  • 3.3 Амилопласти
  • 3.4 Хромопласти
  • 3.5 Олеопласти
  • 3.6 Левкопласти
  • 3.7 Геронтопласти
  • 3.8 Етиопласти
• 4 Препратки

Общи характеристики

Пластидите са органели, присъстващи в растителни клетки, покрити с двойна липидна мембрана. Те имат свой геном, следствие от техния ендосимбиотичен произход.

Предполага се, че преди около 1,5 милиарда години протоекуаритната клетка е погълнала фотосинтетична бактерия, пораждаща еукариотна линия.

Еволюционно можем да разграничим три пластидни линии: глаукофити, родопръсти (rhodoplastos) и поредица от зелени водорасли (хлоропласти). Зеленото потекло води до появата на пластиди както на водорасли, така и на растения.

Генетичният материал има от 120 до 160 kb - във висшите растения - и е организиран в затворена и кръгова двуверижна ДНК молекула.

Една от най-забележителните черти на тези органели е способността за взаимно превръщане. Тази промяна се дължи на наличието на молекулярни и екологични стимули. Например, когато Етиопласт получи слънчева светлина, той синтезира хлорофил и става хлоропласт.

В допълнение към фотосинтезата, пластидите изпълняват различни функции: синтез на липиди и аминокиселини, съхранение на липиди и нишесте, функциониране на устицата, оцветяване на растителни структури като цветя и плодове и възприемане на гравитацията.

структура

Всички пластиди са заобиколени от двойна липидна мембрана и вътре имат малки мембранни структури, наречени тилакоиди, които могат да се разширят значително в някои видове пластиди.

Структурата зависи от вида на пластид и всеки вариант ще бъде описан подробно в следващия раздел.

тип

Има серия от пластиди, които изпълняват различни функции в растителните клетки. Въпреки това, границата между всеки вид пластид не е много ясна, тъй като има значително взаимодействие между структурите и съществува възможност за взаимно преобразуване..

По същия начин, когато се сравняват различни типове клетки, е установено, че популацията на пластиди не е хомогенна. Сред основните видове пластиди, намерени във висшите растения, са следните:

proplastides

Те са пластиди, които все още не са диференцирани и отговарят за произхода на всички видове пластиди. Те се намират в меристемите на растенията, както в корените, така и в стъблата. Те са също в ембриони и други млади тъкани.

Те са малки структури, с дължина един или два микрометра и не съдържат никакъв пигмент. Те имат тилакоидна мембрана и собствени рибозоми. При семената пропластидиите съдържат зърна от нишесте, които са важен източник на запас за ембриона.

Броят на proplastidia на клетки е променлив, и между 10 и 20 от тези структури могат да бъдат намерени.

Разпределението на proplastides в процеса на клетъчно делене е от съществено значение за правилното функциониране на меристемите или специфичния орган. Когато се случи неравномерно разделяне и клетката не получава пластиди, тя е предназначена за бърза смърт.

Следователно, стратегията за осигуряване на равномерно разделяне на пластиди на дъщерни клетки трябва да бъде хомогенно разпределена в клетъчната цитоплазма..

По същия начин, proplastidios трябва да бъдат наследени от потомците и да присъстват в образуването на гаметите.

хлоропласти

Хлоропластите са най-видните и забележими пластиди на растителните клетки. Формата му е овална или сфероидна и броят им обикновено варира между 10 и 100 хлоропласти на клетка, въпреки че може да достигне 200.

Те са с дължина от 5 до 10 μm и ширина от 2 до 5 μm. Те се намират главно в листата на растенията, въпреки че могат да присъстват в стъблата, дръжките, незрелите венчелистчета, между другото.

Хлоропластите се развиват в структурите на растението, които не са под земята, от пропластидията. Най-известната промяна е производството на пигменти, за да се вземе зеления цвят, характерен за тази органела.

Подобно на другите пластиди, те са заобиколени от двойна мембрана и вътре в тях има трета мембранна система, тилакоидите, вградени в стромата.

Thilacoids са дискообразни структури, които са подредени в гранули. По този начин хлоропластът може да бъде структурно разделен на три отделения: пространство между мембраните, стромата и лумена на тилакоида.

Както и при митохондриите, наследяването на хлоропластите от родителите на децата се случва от един от родителите (еднороден) и те имат свой собствен генетичен материал.

функции

При хлоропластите се осъществява фотосинтетичен процес, който позволява на растенията да улавят светлината от слънцето и да я преобразуват в органични молекули. Всъщност, хлоропластите са единствените пластиди с фотосинтетични способности.

Този процес започва в мембраните на тилакоидите с леката фаза, в която ензимните комплекси и протеините, необходими за процеса, са закотвени. Последната фаза на фотосинтезата или тъмната фаза се среща в стромата.

амилопласт

Амилопластите са специализирани в съхранението на зърна от нишесте. Те се срещат най-вече в резервните тъкани на растенията, като ендосперма в семената и клубените.

Повечето амилопласти се образуват директно от протоплазд по време на развитието на организма. Експериментално, образуването на амилопласти е постигнато чрез заместване на фитохормон ауксин с цитокинини, което води до редукция на клетъчното делене и предизвикване на натрупване на нишесте..

Тези пластиди са резервоари на голямо разнообразие от ензими, подобни на хлоропластите, въпреки че им липсва хлорофил и фотосинтетични машини..

Възприемане на тежестта

Амилопластите са свързани с отговора на усещането за гравитация. В корените усещането на гравитацията се възприема от клетките на коломелата.

В тази структура са статолитите, които са специализирани амилопласти. Тези органели се намират на дъното на клетките на коломела, което показва чувството за гравитация.

Позицията на статолитите предизвиква серия от сигнали, които водят до преразпределение на ауксиновия хормон, което води до растеж на структурата в полза на гравитацията..

Гранули от нишесте

Нишестето е полукристален неразтворим полимер, образуван от повтарящи се единици глюкоза, произвеждащи два вида молекули, амилопептин и амилоза..

Амилопептинът има разклонена структура, докато амилозата е линеен полимер и се натрупва в повечето случаи в съотношение 70% амилопептин и 30% амилоза.

Гранули от нишесте имат сравнително организирана структура, свързана с амилопептинови вериги.

В изследваните амилопласти от ендосперма на зърнените култури, гранулите варират в диаметър от 1 до 100 μm и могат да различават големи и малки гранули, които обикновено се синтезират в различни амилопласти..

cromoplastos

Хромопластите са много разнородни пластиди, които съхраняват различни пигменти в цветя, плодове и други пигментирани структури. Също така има определени вакуоли в клетките, които могат да съхраняват пигменти.

При покритосеменните е необходимо да има механизъм за привличане на животните, отговорни за опрашването; поради тази причина естественият подбор благоприятства натрупването на ярки и привлекателни пигменти в някои растителни структури.

Като цяло, хромопластите се развиват от хлоропластите по време на процеса на узряване на плодовете, където зелените плодове имат характерен цвят във времето. Например, незрелите домати са зелени, а когато узреят, те са яркочервени.

Основните пигменти, които се натрупват в хромопластите са каротеноиди, които са променливи и могат да представят различни цветове. Каротените са оранжеви, ликопенът е червен, зеаксантинът и виолаксантинът са жълти..

Крайното оцветяване на структурите се определя от комбинациите на споменатите пигменти.

elaioplast

Пластидите могат също да съхраняват молекули с липидна или протеинова природа. Олеопластите са пригодени да съхраняват липиди в специални тела, наречени пластизолуболи.

Цветните антени се намират и съдържанието им се освобождава в стената на поленовото зърно. Те също са много чести при някои видове кактуси.

В допълнение, олеопластите имат различни протеини като фибрилин и ензими, свързани с метаболизма на изопреноидите..

leucoplastos

Левкопластовете са пластмаси, лишени от пигменти. Следвайки тази дефиниция, амилопластите, олеопластите и протеинопластите могат да бъдат класифицирани като варианти на левкопласти..

Левкопластовете се намират в повечето растителни тъкани. Те нямат видима тилакоидна мембрана и имат малко пластоглобулини.

Те имат метаболитни функции в корените, където натрупват важни количества нишесте.

gerontoplasts

Когато растението остарее, в геронтопластовете се извършва превръщане на хлоропластите. По време на процеса на стареене, тилакоидната мембрана се разпада, клетките на пластогли се натрупват и хлорофилът се разгражда.

etioplasts

Когато растенията растат в условия на слаба светлина, хлоропластите не се развиват правилно и образуваната пластида се нарича етиопласто.

Етиопластовете съдържат зърна от нишесте и не притежават широко развитата мембрана на тилакоида, както при зрелите хлоропласти. Ако условията се променят и има достатъчно светлина, етиопластос може да се развие в хлоропластите.

препратки

1. Biswal, U. C., & Raval, M. K. (2003). Биогенеза на хлоропласта: от пропластид до геронтопласт. Springer Science & Business Media.
2. Cooper, G.M. (2000). Клетката: Молекулярният подход. 2-ро издание. Съндърланд (Масачузетс): Sinauer Associates. Хлоропласти и други пластиди. Достъпни на адрес: ncbi.nlm.nih.gov
3. Gould, S. B., Waller, R. F., & McFadden, G. I. (2008). Еволюция на пластидите. Годишен преглед на растителната биология, 59, 491-517.
4. Lopez-Juez, E., & Pyke, K. A. (2004). Пластидите се отприщиха: тяхното развитие и интегрирането им в развитието на растенията. Международно списание за биология на развитието, 49(5-6), 557-577.
5. Пике, К. (2009). Биология на пластидите. Cambridge University Press.
6. Pyke, K. (2010). Разделяне на пластмаси. AoB Растения, plq016.
7. Wise, R. R. (2007). Разнообразието от форма и функция на пластид. в Структурата и функцията на пластидите (стр. 3-26). Спрингер, Дордрехт.