Plastos charakteristikos, struktūra ir tipai

The plast arba plastidiosson grupę pusiau autonominių ląstelių organelių su įvairiomis funkcijomis. Jie randami dumblių, samanų, paparčių, gimnastikos ir angliavandenių ląstelėse. Ryškiausias plastidas yra chloroplastas, atsakingas už fotosintezę augalų ląstelėse.

Pagal jo morfologiją ir funkciją yra daug įvairių plastidų: chromoplastai, leukoplastos, amiloplastos, etioplastos, oleoplastai. Chromoplastai specializuojasi laikant karotinoidinius pigmentus, amiloplastų krakmolas ir tamsoje augantys plastidai vadinami etioplastais..

Keista, kad kai kuriuose parazitiniuose kirminuose ir tam tikruose jūrų moliuskuose buvo pranešta apie plastidus.

Indeksas

• 1 Bendrosios charakteristikos
• 2 Struktūra
• 3 tipai
  • 3.1 Proplastidai
  • 3.2 Chloroplastai
  • 3.3 Amiloplastai
  • 3.4 Chromoplastai
  • 3.5 Oleoplastai
  • 3.6 Leucoplastos
  • 3.7 Gerontoplastos
  • 3.8 Etioplastai
• 4 Nuorodos

Bendrosios charakteristikos

Plastidai yra organinės ląstelės, esančios augalų ląstelėse, padengtose dviguba lipidų membrana. Jie turi savo genomą, kurį sukelia jų endosymbiotinė kilmė.

Siūloma, kad prieš maždaug 1,5 milijardo metų protoukariotinė ląstelė nurijo fotosintetinę bakteriją, sukeldama eukariotinę liniją.

Evoliuciškai galime išskirti tris plastidines linijas: glaukofitus, raudonųjų dumblių (rodoplastos) ir žaliųjų dumblių (chloroplastų) liniją. Žalioji linija sukėlė abiejų dumblių ir augalų plastidus.

Genetinė medžiaga turi 120–160 kb - aukštesniuose augaluose - yra organizuota uždaroje ir apskritoje dviguboje DNR molekulėje.

Vienas iš ryškiausių šių organelių bruožų yra gebėjimas konvertuoti. Šis pokytis atsiranda dėl molekulinių ir aplinkos stimulų. Pavyzdžiui, kai „Ethioplast“ gauna saulės šviesą, ji sintezuoja chlorofilą ir tampa chloroplastu.

Be fotosintezės, plastidai atlieka įvairias funkcijas: lipidų ir amino rūgščių sintezę, lipidų ir krakmolo saugojimą, stomatų veikimą, augalų struktūrų, pvz., Gėlių ir vaisių, spalvą ir sunkumo suvokimą..

Struktūra

Visi plastidai yra apsupti dviguba lipidų membrana ir viduje jie turi mažas membranines struktūras, vadinamas tylakoidais, kurios gali žymiai išplisti tam tikruose plastiduose..

Struktūra priklauso nuo plastido tipo ir kiekvienas variantas bus išsamiai aprašytas sekančiame skyriuje.

Tipai

Yra daug plastidų, kurie atlieka skirtingas augalų ląstelių funkcijas. Tačiau ribos tarp kiekvieno plastito tipo nėra labai aiškios, nes yra didelė struktūrų sąveika ir yra galimybė susikurti tarpusavyje..

Taip pat, lyginant skirtingų tipų ląsteles, nustatyta, kad plastidų populiacija nėra vienalytė. Tarp pagrindinių plastidų tipų, esančių aukštesniuose augaluose, yra šie:

Proplastidai

Jie yra plastidai, kurie dar nėra diferencijuoti ir yra atsakingi už visų rūšių plastidų kilmę. Jie randami augalų meristemose, tiek šaknų, tiek stiebų. Jie taip pat yra embrionuose ir kituose jaunuose audiniuose.

Jie yra mažos konstrukcijos, kurių ilgis yra vienas ar du mikrometrai ir kurių sudėtyje nėra pigmento. Jie turi thylakoid membraną ir savo ribosomas. Sėklose proplastidijos sudėtyje yra krakmolo, kuris yra svarbus embriono rezervo šaltinis.

Proplastidijų skaičius ląstelėse yra kintamas, o tarp šių struktūrų galima rasti nuo 10 iki 20.

Proplastidų pasiskirstymas ląstelių dalijimosi procese yra būtinas norint tinkamai funkcionuoti meristemams arba tam tikram organui. Kai atsiranda nelygybė segregacija ir ląstelė negauna plastidų, ji skirta greitam mirtingumui.

Todėl strategija, užtikrinanti teisingą plastidų padalijimą į dukterines ląsteles, turi būti vienodai pasiskirstyta ląstelių citoplazmoje..

Panašiai, proplastidai turi būti paveldėti palikuonių ir turi būti gametų formavime.

Chloroplastai

Chloroplastai yra ryškiausi ir ryškiausi augalų ląstelių plastidai. Jo forma yra ovali arba sferoidinė, o skaičius vienoje ląstelėje svyruoja nuo 10 iki 100 chloroplastų, nors jis gali siekti 200.

Jie matuojami nuo 5 iki 10 μm ilgio ir nuo 2 iki 5 μm pločio. Jie daugiausia yra augalų lapuose, nors jie gali būti, be kita ko, stiebų, petiolių, nesubrendusių žiedlapių..

Chloroplastai išsivysto augalų struktūrose, kurios nėra požeminės, nuo proplastidijų. Labiausiai žinomi pokyčiai yra pigmentų gamyba, siekiant atsižvelgti į šios organelės žalią spalvą.

Kaip ir kiti plastidai, juos supa dviguba membrana ir viduje yra trečioji membraninė sistema, tylakoidai, įterpti į stromą..

Tilakoidai yra disko formos struktūros, kurios yra sukrautos į granules. Tokiu būdu chloroplastas gali būti struktūriškai suskirstytas į tris skyrius: erdvę tarp membranų, stromos ir tilakoido liumenų..

Kaip ir mitochondrijose, vienas iš tėvų (vienašalių) iš tėvų palieka chloroplastų paveldėjimą vaikams ir turi savo genetinę medžiagą..

Funkcijos

Chloroplastuose vyksta fotosintezės procesas, leidžiantis augalams fiksuoti saulės šviesą ir paversti jį organinėmis molekulėmis. Iš tiesų, chloroplastai yra vieninteliai plastidai, turintys fotosintezės galimybes.

Šis procesas prasideda tylakoidų membranose su šviesos faze, kurioje fermentui reikalingi fermentai ir procesui reikalingi baltymai. Galutinis fotosintezės ar tamsios fazės etapas vyksta stromos metu.

Amiloplastai

Amiloplastai specializuojasi krakmolo grūdų saugojime. Jie dažniausiai randami augalų atsarginiuose audiniuose, tokiuose kaip sėklų ir gumbų endospermas.

Dauguma amiloplastų susidaro tiesiogiai iš protoplazmo organizmo vystymosi metu. Eksperimentiškai amiloplastų susidarymas buvo pasiektas pakeičiant fitohormono auksiną citokininais, mažinant ląstelių dalijimąsi ir skatinant krakmolo kaupimąsi..

Šie plastidai yra įvairių fermentų rezervuarai, panašūs į chloroplastus, nors jiems trūksta chlorofilo ir fotosintezės mechanizmų..

Sunkumo suvokimas

Amiloplastai yra susiję su atsaku į gravitacijos jausmą. Šakniuose gravitacijos pojūtį suvokia kolumelės ląstelės.

Šioje struktūroje yra statolitai, kurie yra specializuoti amiloplastai. Šie organeliai yra kolumelio ląstelių apačioje, nurodydami sunkumo jausmą.

Statolitų padėtis sukelia signalų seriją, kuri veda prie auksino hormono perskirstymo, sukeldama struktūros augimą gravitacijos labui..

Krakmolo granulės

Krakmolas yra pusiau kristalinis netirpus polimeras, susidaręs iš pakartotinių gliukozės vienetų, gaminant dviejų tipų molekules, amilopeptiną ir amilozę..

Amilopeptinas turi šakotą struktūrą, o amilozė yra linijinis polimeras ir daugeliu atvejų kaupiasi 70% amilopeptino ir 30% amilozės santykiu..

Krakmolo granulės turi gana organizuotą struktūrą, susijusią su amilopeptino grandinėmis.

Tiriamuose amiloplastuose iš grūdų endospermo granulės skersmens svyruoja nuo 1 iki 100 μm, ir gali atskirti dideles ir mažas granules, kurios paprastai sintezuojamos skirtinguose amiloplastuose.

Chromoplastai

Chromoplastai yra labai heterogeniški plastidai, kuriuose yra įvairių pigmentų gėlių, vaisių ir kitų pigmentinių struktūrų. Be to, ląstelėse, kuriose galima laikyti pigmentus, yra tam tikrų vakuolų.

Piktžolėse būtina turėti tam tikrą mechanizmą, kuris pritrauktų už apdulkinimą atsakingus gyvūnus; dėl šios priežasties natūrali atranka skatina šviesių ir patrauklių pigmentų kaupimąsi kai kuriose augalų struktūrose.

Apskritai, chromoplastai išsivysto iš chloroplastų vaisių brandinimo proceso metu, kai žalieji vaisiai laikosi būdingos spalvos. Pavyzdžiui, nesubrendę pomidorai yra žalūs ir, kai jie prinokę, yra ryškiai raudoni.

Pagrindiniai pigmentai, kurie kaupiasi chromoplastuose, yra karotinoidai, kurie yra įvairūs ir gali būti skirtingų spalvų. Karotinai yra oranžiniai, likopenas yra raudonas, o zeaksantinas ir violaxantinas yra geltonos spalvos.

Galutinę konstrukcijų spalvą apibrėžia minėtų pigmentų deriniai.

Oleoplastai

Plastidai taip pat gali saugoti lipidų arba baltymų molekules. Oleoplastai yra tinkami laikyti lipidus specialiuose kūnuose, vadinamuose plastoglóbulos.

Gaminamos gėlių antenos ir jų turinys išleidžiamas į žiedadulkių grūdų sieną. Jie taip pat labai dažni kai kuriose kaktusų rūšyse.

Be to, oleoplastai turi skirtingus baltymus, tokius kaip fibrilinas ir fermentai, susiję su izoprenoidų metabolizmu..

Leucoplastos

Leukoplastos yra pigmentų neturinčios plastidios. Pagal šį apibrėžimą amiloplastai, oleoplastai ir proteoplastai gali būti klasifikuojami kaip leukoplastos variantai..

Leukoplastos randamos daugelyje augalų audinių. Jie neturi ryškios tylakoido membranos ir turi nedaug plastoglobulinų.

Jie turi medžiagų apykaitos funkcijas šaknis, kur jie sukaupia svarbius krakmolo kiekius.

Gerontoplastos

Kai augalai sensta, gerontoplastose vyksta chloroplastų konversija. Senėjimo proceso metu tamponinė membrana suskaidoma, kaupiasi plastogli ląstelės ir skaidosi chlorofilas.

Etioplastos

Kai augalai auga silpnai apšviestose sąlygose, chloroplastai netinkamai vystosi ir susidaręs plastidas vadinamas ethioplasto.

Etioplastos sudėtyje yra krakmolo grūdų ir neturi plačiai išplėtotos tylakoido membranos, kaip ir brandaus chloroplasto. Jei sąlygos pasikeičia ir yra pakankamai šviesos, etioplastos gali išsivystyti chloroplastuose.

Nuorodos

1. Biswal, U. C., ir Raval, M. K. (2003). Chloroplastų biogenezė: nuo proplastido iki gerontoplasto. „Springer Science & Business Media“.
2. Cooper, G.M. (2000). Ląstelė: molekulinis metodas. 2-asis leidimas. „Sunderland“ (MA): „Sinauer Associates“. Chloroplastai ir kiti plastidai. Galima rasti adresu: ncbi.nlm.nih.gov
3. Gould, S. B., Waller, R. F. ir McFadden, G. I. (2008). Plastidų raida. Metinė augalų biologijos apžvalga, 59, 491-517.
4. Lopez-Juez, E., ir Pyke, K. A. (2004). Plastidai atsivėrė: jų plėtra ir integracija į augalų vystymą. Tarptautinis plėtros biologijos leidinys, 49(5-6), 557-577.
5. Pyke, K. (2009). Plastidinė biologija. Cambridge University Press.
6. Pyke, K. (2010). Plastido padalijimas. AoB Augalai, plq016.
7. Wise, R. R. (2007). Plastikų formos ir funkcijos įvairovė. Į Plastidų struktūra ir funkcija (p. 3-26). Springer, Dordrecht.