Modifikasi plastida - fenomena umum dalam dunia tanaman. Plastida: struktur, fungsi

Salah satu perbedaan utama antara sel tumbuhan dan hewan adalah kehadiran di organel pertama sitoplasma seperti plastid. Struktur, khususnya proses mereka metabolisme, serta chromoplasts nilai kloroplas dan leucoplasts akan dibahas dalam artikel ini.

Struktur kloroplas

Struktur plastid hijau yang sekarang kita meneliti berhubungan dengan organel wajib sel spora dan biji tumbuhan tingkat tinggi. Mereka adalah organel sel dvuhmembrannymi dan oval. Jumlah mereka dalam sitoplasma mungkin berbeda. Sebagai contoh, sel-sel kolumnar daun tembakau parenkim piring berisi hingga ribuan kloroplas dalam batang sereal keluarga tanaman dari 30 sampai 50.

Kedua membran merupakan bagian dari organel, memiliki struktur yang berbeda: terluar - halus, tiga lapis, serupa dengan membran yang paling sel tumbuhan. Internal yang terdiri dari sejumlah lipatan, yang disebut lamellae. Ini kantong datar yang berdekatan - tilakoid. lamellae membentuk jaringan tubulus paralel. Antara lamellae adalah thylakoids-sel. Mereka dikumpulkan di tumpukan - wajah yang dapat saling berhubungan. Jumlah mereka satu kloroplas - 60-150. Seluruh rongga interior diisi dengan matriks kloroplas.

Organel memiliki tanda-tanda otonomi: materi genetik sendiri - DNA melingkar, dimana kloroplas dapat berkembang biak. Juga ada membran luar tertutup berlari organel oleh proses yang terjadi di sitoplasma. Kloroplas memiliki ribosom mereka sendiri dan molekul RNA dan tRNA, dan dengan demikian, kemampuan untuk mensintesis protein.

fungsi tilakoid

Seperti disebutkan sebelumnya, plastida sel tumbuhan - kloroplas, mengandung dalam komposisi kantung khusus diratakan mereka disebut tilakoid. Mereka menemukan pigmen - klorofil (yang terlibat dalam fotosintesis) dan karotenoid (dukungan operasi dan fungsi trofik). Ada juga sistem enzim, reaksi menyediakan cahaya dan fase gelap fotosintesis. Tilakoid berfungsi sebagai antena: mereka fokus sinar cahaya dan mengarahkan mereka ke molekul klorofil.

Fotosintesis - proses utama kloroplas

Sel-sel autotrophic mampu mensintesis senyawa organik, glukosa khususnya, menggunakan karbon dioksida dan energi cahaya. Hijau fungsi plastida yang kita pelajari, merupakan bagian integral dari phototrophic yang - organisme multisel, seperti:

• tanaman spora yang lebih tinggi (lumut, ekor kuda, klub lumut, pakis);
• benih (gymnosperma - gingovye, konifer, efedrovye dan angiosperma atau tanaman berbunga).

Fotosintesis - sistem reaksi oksidasi-reduksi, yang didasarkan pada proses transfer elektron dari zat donor untuk senyawa "memahami" mereka, yang disebut-akseptor.

Reaksi ini menyebabkan sintesis zat organik, glukosa khususnya, dan pemisahan molekul oksigen. Tahap cahaya fotosintesis terjadi pada membran tilakoid di bawah aksi energi cahaya. foton yang diserap membangkitkan elektron atom magnesium cahaya yang terkandung dalam pigmen hijau - klorofil.

Energi elektron digunakan untuk kekuasaan memakan sintesis zat ATP dan NADP-H2. Mereka membagi sel untuk reaksi fase gelap terjadi dalam matriks kloroplas. Totalitas reaksi-reaksi sintetik mengarah pada pembentukan molekul glukosa, asam amino, gliserol dan asam lemak, yang berfungsi sebagai sel bangunan dan bahan trofik.

jenis plastida

Struktur plastid hijau dan fungsi yang kita dibahas sebelumnya, berada di daun, batang, dan hijau bukan satu-satunya jenis. Misalnya, di kulit buah, di kelopak tanaman berbunga dalam sampul luar pelari bawah tanah - umbi dan umbi, ada plastida lainnya. Mereka disebut chromoplasts atau leucoplasts.

organel berwarna (leucoplasts) memiliki berbagai bentuk dan berbeda dari kloroplas yang rongga batin mereka tidak memiliki pelat tipis - lamella, dan jumlah tilakoid tertanam dalam matriks kecil. Matrix itu sendiri terdiri dari asam deoksiribonukleat, organel sintesis protein - ribosom dan enzim proteolitik yang memecah protein dan karbohidrat.

Leucoplasts juga enzim - sintetase berpartisipasi dalam pembentukan molekul glukosa dari pati. plastida akibatnya berwarna sel tumbuhan terakumulasi pengganti nutrisi: pelet protein dan pati jagung. plastida ini adalah fungsi dari akumulasi zat-zat organik dapat diubah menjadi chromoplasts, misalnya selama pematangan tomat, dalam tahap kematangan laktat.

Di bawah mikroskop scanning memiliki resolusi tinggi, jelas terlihat perbedaan dalam struktur ketiga jenis plastida. Hal ini terutama menyangkut kloroplas dengan struktur paling kompleks yang berhubungan dengan fungsi fotosintesis.

warna plastida - chromoplasts

Seiring dengan hijau dan berwarna di sel-sel tumbuhan ada pandangan organel ketiga yang disebut chromoplasts. Mereka memiliki berbagai warna: kuning, ungu, merah. struktur mereka mirip dengan leucoplasts: membran dalam memiliki sejumlah kecil lamellae dan sejumlah kecil tilakoid. Chromoplasts mengandung berbagai pigmen: xanthophylls, karoten, karotenoid, zat fotosintesis tambahan. Hal ini plastida ini memberikan warna akar bit, wortel, buah-buahan, pohon buah-buahan dan biji-bijian.

Karena ada dan plastida saling berubah

Leucoplasts, chromoplasts, kloroplas - plastida (struktur dan fungsi yang kita belajar), memiliki asal yang sama. Mereka berasal dari meristematik jaringan (pendidikan), yang terbentuk protoplastidy - dvuhmembrannye organel sacciform hingga 1 mikron. Dalam terang, mereka menyulitkan struktur: membran dalam terbentuk mengandung lamellae, dan disintesis oleh pigmen hijau klorofil. Protoplastidy menjadi kloroplas. Leucoplasts juga dapat dikonversi bawah aksi energi cahaya untuk plastida hijau, dan kemudian di chromoplasts. Modifikasi plastid - adalah fenomena yang tersebar luas di dunia tanaman.

Kromatofora sebagai pendahulu dari kloroplas

organisme phototrophic prokariotik - bakteri hijau dan ungu, proses fotosintesis dilakukan dengan menggunakan A bacteriochlorophyll yang molekul disusun pada outgrowths membran sitoplasma batin. Mikrobiologi percaya kromatofora bakteri pendahulunya plastida.

Hal ini ditegaskan oleh mereka mirip dengan kloroplas struktur, yaitu kehadiran pusat-pusat reaksi dan sistem svetoulavlivayuschih dan hasil umum fotosintesis, yang mengarah pada pembentukan senyawa organik. Perlu dicatat bahwa tanaman yang lebih rendah - ganggang hijau, serta prokariota, memiliki plastida. Hal ini disebabkan fakta bahwa pendidikan hlorofillosoderzhaschie - kromatofora mengambil alih fungsi mereka - fotosintesis.

Bagaimana kloroplas

Di antara banyak hipotesis asal plastid yang fokus pada symbiogenesis. Menurut ide-idenya, plastida - sel (kloroplas) yang muncul di era Arkean karena penetrasi bakteri heterotrofik phototrophic sel primer. Mereka kemudian menyebabkan pembentukan plastida hijau.

Dalam makalah ini kami mempelajari struktur dan fungsi organel sel tumbuhan dvuhmembrannyh: leucoplasts, kloroplas dan chromoplasts. Dan mencari tahu nilai mereka dalam kegiatan sel.