Plastydy.

Plastydy roślin wyższych są 3 rodzajów. U niższych gatunków (na przykład glonów) są one bardziej zróżnicowane.

Chloroplasty (Chloros - zielone) mają kształt ziaren soczewicy. Dlatego mają nazwę - ziarna chlorofilu. Pigment chlorofil nadaje roślinom zielony kolor.

Chromoplasty - (Chromos - kolor) są różnie zabarwione.

Tworzą go pigmenty czerwone, żółte i pomarańczowe.

Leukoplasty (bezbarwne).

Chloroplasty znajdują się w zielonych częściach roślin. Wszystkie plastydy zawsze znajdują się tylko w cytoplazmie komórek roślinnych. Nie ma plastydów ani w wakuolach, ani w błonie. Cytoplazma jest częścią protoplastu. W postaci żelu lub zolu. Składa się z części żywej i organelli: krystalicznych ziaren białek, układów membranowych. Główną organellą jest jądro. Chloroplasty mają konsystencję półpłynną i zachodzi w nich fotosynteza. Fotosynteza

– złożony proces biochemiczny, zespół reakcji biochemicznych. Ogólne równanie fotosyntezy jest następujące

6H 2 0+6CO 2 + h →C 6 H 12 O 6 + 6O 2.

Fotosynteza jest procesem wieloetapowym. Nośnikiem ē są cytochromy C. Rola fotosyntezy jest kosmiczna. Trudno ją przecenić. W wyniku fotosyntezy rocznie powstaje 400 miliardów ton substancji organicznych. Jednocześnie podczas fotosyntezy wiąże się 160 miliardów ton węglowodanów. Na szczęście taka sama ilość substancji organicznych rozkłada się w wyniku życiowej działalności ludzi, zwierząt i mikroorganizmów. Mikroorganizmy oddają CO 2 do atmosfery. W przeciwnym razie planeta byłaby zaśmiecona nierozłożoną materią organiczną, wyczerpując zasoby dwutlenku węgla, którego w atmosferze jest 0,3–0,03%.

Masa roślin jest 220 razy większa niż masa wszystkich zwierząt. Rośliny stanowią podstawę łańcuchów pokarmowych. Jednak liczba gatunków roślin jest znacznie mniejsza. Istnieje ponad 1 milion gatunków owadów. Istnieje 500 tysięcy gatunków wszystkich roślin.

Chloroplast jest podwójną błoną białkowo-lipidową. Tylko mitochondria mają podwójną błonę; inne organelle mają pojedynczą błonę. Ciało chloroplastu jest zrębem, półpłynnym. Zanurzone są w nim różne struktury membranowe. Występują 2 rodzaje: torebki płaskie w kształcie krążka, ułożone w stosy – grana. Błony Gran zawierają pigment chlorofil, źródło energii do fotosyntezy. Grana są połączone ze sobą węższymi błonami - tylakoidami zrębowymi. Nie mają kształtu dysku. Ich połączenie tworzy jeden system. Synteza substancji organicznych zachodzi w zrębie. Oprócz chlorofilu istnieją inne pigmenty - czerwony - karoten, żółty - ksantofil, jest ich mniej niż chlorofilów.

Oprócz pigmentów zawiera DNA – substancję dziedziczności, RNA – pośrednik w przekazywaniu informacji dziedzicznej oraz rybosomy. Ponadto synteza białek w chloroplastach nie zależy od jądrowego DNA. Jeśli białko jest syntetyzowane, to uczestniczy w biosyntezie.

Wewnątrz zrębu znajdują się formacje kuliste, skrobiowe - wynik fotosyntezy, która przekształca się w inne części komórki.

Chromoplasty - mają różne odcienie czerwieni, żółci, pomarańczy i występują w jaskrawo ubarwionych częściach roślin. Na przykład płatki kwiatów, strąki, warzywa korzeniowe - chromoplasty nadają im jasny kolor. Kształt chromoplasty nie jest taki sam, nawet w tej samej komórce. Dojrzałe chromoplasty są twarde. Kolor zależy od proporcji karotenu i ksantofilu. Ponieważ Pigmenty te osadzają się w postaci kryształów, a następnie ich różne względne położenie nadaje plastydom różne kształty. Rolą chromoplasty jest to, że jasny kolor koron przyciąga owady zapylające. Owoce o jaskrawych kolorach są atrakcyjne dla zwierząt rozsiewających nasiona. Chromoplasty znajdują się w warzywach korzeniowych. Marchew zawiera karoten = prowitaminę A. Dzika róża, jagody jarzębiny, jasne, rumiane jabłka, żółte jaskry, pomarańczowe nasturcje i letnie zioła to efekt obecności chromoplastów. Owoce wiśni i śliwek barwią antocyjany zawarte w soku komórkowym. Białe korony powstają w wyniku braku pigmentów lub obecności leukoplastów. Jednak białe pachnące kwiaty konwalii w lesie iglastym przyciągają owady jasną białą plamą.

Leukoplasty są bezbarwne. Znajdują się w takich częściach roślin jak skórka liści, kłącza, korzenie, rośliny okopowe, bulwy ziemniaka. Nie zawierają pigmentów i dlatego są bezbarwne. Trudno je zaobserwować pod mikroskopem. Rolą leukoplastów jest gromadzenie składników odżywczych, zwiększanie rozmiaru, określanie kształtu, następnie nazywane są one substancjami: jeśli gromadzi się skrobia, wówczas powstają ziarna skrobi = amyloplastów; jeśli olej ma postać kropli = oleinoplasty (elaioplasty); jeśli białka = zwane proteinoplastami - ziarnami białka.

Kształt leukoplastów jest cechą gatunkową.

Wszystkie plastydy mają wspólne pochodzenie, więc mogą się wzajemnie przekształcać. Na przykład jesienna zmiana koloru liści - chloroplasty zamieniają się w chromoplasty. Wraz ze spadkiem temperatury chlorofil rozkłada się szybciej niż karotenoidy. Zazielenienie bezbarwnego pędu (oczy ziemniaka) - leukoplasty przekształcają się w chloroplasty. Chromoplasty są końcowym produktem transformacji. Chromoplasty nie mogą przekształcać się w inne struktury. Jabłka i róża zmieniają kolor z zielonego na czerwony - podobny proces wzajemnego przejścia plastydów. Jeśli zielone pędy trzyma się w ciemności, rozjaśniają się.

Plastydów nie można syntetyzować z innych substancji.

Heterotrofy odżywiane przez fago- lub pinocytozę. Uważa się, że gdy komórki heterotrofów i cyjanobakterii spotkały się, utworzyły się wakuole trawienne, komórki zostały strawione, a heterotrofy wykorzystały składniki odżywcze. Ponieważ w wyniku tego uwolniła się część substancji fotosyntezy, procesy biochemiczne uległy stopniowej zmianie. Symbioza ta była korzystna dla obu organizmów. Heterotrofy otrzymały substancje organiczne, a niebieskozielone algi otrzymały stałe środowisko, ochronę, dwutlenek węgla i wodę. Podwójna membrana przemawia za tą hipotezą. Jedna błona należy do bakterii, wakuoli trawiennej heterotrofa, a druga to skorupa niebiesko-zielonej algi. Mitochondria również mają pochodzenie symbiotyczne.

Dowodem tej hipotezy jest autonomiczne zachowanie chloroplastów wewnątrz komórek, ich własny system biosyntezy. Rozmnażanie przez podział niezależny od jądra komórkowego.

Wada teorii: sinice są zdolne do niezależnej egzystencji na prymitywnym poziomie. Nowoczesne mają inny skład biochemiczny, różne pigmenty, chlorofil i inne rezerwowe składniki odżywcze, a skrobia nie powstaje.

Plastydy to organelle specyficzne dla komórek roślinnych (występują w komórkach wszystkich roślin, z wyjątkiem większości bakterii, grzybów i niektórych glonów).

Komórki roślin wyższych zawierają zwykle od 10 do 200 plastydów o wielkości 3-10 µm, najczęściej mających kształt dwuwypukłej soczewki. W algach zielone plastydy, zwane chromatoforami, są bardzo zróżnicowane pod względem kształtu i wielkości. Mogą mieć kształt gwiazdy, wstążki, siateczki i inne.

Istnieją 3 rodzaje plastydów:

• Bezbarwne plastydy - leukoplasty;
• malowane - chloroplasty(zielony);
• malowane - chromoplasty(żółty, czerwony i inne kolory).

Tego typu plastydy są w pewnym stopniu zdolne do wzajemnego przekształcania się - leukoplasty z akumulacją chlorofilu zamieniają się w chloroplasty, a te ostatnie z wyglądem czerwonych, brązowych i innych pigmentów w chromoplasty.

Budowa i funkcje chloroplastów

Chloroplasty to zielone plastydy zawierające zielony pigment – ​​chlorofil.

Główną funkcją chloroplastów jest fotosynteza.

Chloroplasty mają własne rybosomy, DNA, RNA, wtrącenia tłuszczowe i ziarna skrobi. Zewnętrzna strona chloroplastu pokryta jest dwiema błonami białkowo-lipidowymi, a małe ciała - grana i kanały błonowe - są zanurzone w ich półpłynnym zrębie (substancji podstawowej).

Babcie(o wielkości około 1 µm) - paczki okrągłych, płaskich woreczków (tylakoidów), złożonych jak kolumna monet. Znajdują się one prostopadle do powierzchni chloroplastu. Tylakoidy sąsiednich granów są połączone ze sobą kanałami membranowymi, tworząc jeden system. Liczba grana w chloroplastach jest różna. Na przykład w komórkach szpinaku każdy chloroplast zawiera 40-60 ziaren.

Chloroplasty wewnątrz komórki mogą poruszać się biernie, unoszone przez prąd cytoplazmy lub aktywnie przemieszczać się z miejsca na miejsce.

• Jeśli światło jest bardzo intensywne, ustawiają się krawędzią w stronę jasnych promieni słońca i ustawiają się wzdłuż ścian równolegle do światła.
• Przy słabym oświetleniu chloroplasty przemieszczają się do ścian komórkowych zwróconych w stronę światła i kierują w jego stronę swoją dużą powierzchnię.
• Przy średnim oświetleniu zajmują przeciętną pozycję.

Dzięki temu uzyskuje się najkorzystniejsze warunki oświetleniowe dla procesu fotosyntezy.

Chlorofil

Grana plastydów komórek roślinnych zawiera chlorofil, upakowany cząsteczkami białka i fosfolipidów, aby zapewnić zdolność do wychwytywania energii świetlnej.

Cząsteczka chlorofilu jest bardzo podobna do cząsteczki hemoglobiny i różni się głównie tym, że atom żelaza znajdujący się w centrum cząsteczki hemoglobiny został zastąpiony w chlorofilu atomem magnezu.

W przyrodzie występują cztery rodzaje chlorofilu: a, b, c, d.

Chlorofile a i b zawierają rośliny wyższe i algi zielone, okrzemki zawierają a i c, algi czerwone zawierają a i d.

Chlorofile a i b zostały lepiej zbadane niż inne (po raz pierwszy rozdzielił je rosyjski naukowiec M.S. Tsvet na początku XX wieku). Oprócz nich istnieją cztery rodzaje bakteriochlorofilów - zielone pigmenty fioletowych i zielonych bakterii: a, b, c, d.

Większość bakterii fotosyntetyzujących zawiera bakteriochlorofil a, niektóre zawierają bakteriochlorofil b, a bakterie zielone zawierają c i d.

Chlorofil ma zdolność bardzo wydajnego pochłaniania energii słonecznej i przekazywania jej innym cząsteczkom, co jest jego główną funkcją. Dzięki tej zdolności chlorofil jest jedyną strukturą na Ziemi zapewniającą proces fotosyntezy.

Główną funkcją chlorofilu w roślinach jest pochłanianie energii świetlnej i przekazywanie jej do innych komórek.

Plastydy, podobnie jak mitochondria, charakteryzują się w pewnym stopniu autonomią w komórce. Rozmnażają się poprzez rozszczepienie.

Wraz z fotosyntezą w plastydach zachodzi proces biosyntezy białek. Ze względu na zawartość DNA plastydy odgrywają rolę w przekazywaniu cech w drodze dziedziczenia (dziedziczenie cytoplazmatyczne).

Budowa i funkcje chromoplasty

Chromoplasty należą do jednego z trzech rodzajów plastydów roślin wyższych. Są to małe organelle wewnątrzkomórkowe.

Chromoplasty mają różne kolory: żółty, czerwony, brązowy. Nadają charakterystyczny kolor dojrzałym owocom, kwiatom i jesiennym liściom. Jest to konieczne, aby przyciągnąć owady zapylające i zwierzęta, które żywią się owocami i rozprowadzają nasiona na duże odległości.

Struktura chromoplastu jest podobna do innych plastydów. Wewnętrzne muszle obu są słabo rozwinięte, czasem całkowicie nieobecne. Zrąb białkowy, DNA i substancje pigmentowe (karotenoidy) zlokalizowane są na ograniczonej przestrzeni.

Karotenoidy to rozpuszczalne w tłuszczach pigmenty, które gromadzą się w postaci kryształów.

Kształt chromoplasty jest bardzo zróżnicowany: owalny, wielokątny, w kształcie igły, w kształcie półksiężyca.

Rola chromoplasty w życiu komórki roślinnej nie jest w pełni poznana. Naukowcy sugerują, że substancje pigmentowe odgrywają ważną rolę w procesach redoks i są niezbędne do rozmnażania i fizjologicznego rozwoju komórek.

Budowa i funkcje leukoplastów

Leukoplasty to organelle komórkowe, w których gromadzą się składniki odżywcze. Organelle mają dwie muszle: gładką zewnętrzną i wewnętrzną z kilkoma występami.

Leukoplasty pod wpływem światła zamieniają się w chloroplasty (na przykład zielone bulwy ziemniaka w normalnym stanie są bezbarwne).

Kształt leukoplastów jest kulisty i regularny. Znajdują się w tkance spichrzowej roślin, która wypełnia miękkie części: rdzeń łodygi, korzeń, cebule, liście.

Funkcje leukoplastów zależą od ich rodzaju (w zależności od zgromadzonego składnika odżywczego).

Rodzaje leukoplastów:

1. Amyloplastów gromadzą skrobię i występują we wszystkich roślinach, ponieważ węglowodany są głównym produktem spożywczym komórki roślinnej. Niektóre leukoplasty są całkowicie wypełnione skrobią; nazywane są ziarnami skrobi.
2. Elaioplasty produkować i magazynować tłuszcze.
3. Proteinoplasty zawierają białka.

Leukoplasty służą również jako substancja enzymatyczna. Pod wpływem enzymów reakcje chemiczne przebiegają szybciej. Natomiast w niesprzyjającym okresie życia, gdy nie zachodzą procesy fotosyntezy, rozkładają polisacharydy na proste węglowodany, których rośliny potrzebują do przeżycia.

Fotosynteza nie może zachodzić w leukoplastach, ponieważ nie zawierają one ziaren ani pigmentów.

Cebule roślin, które zawierają wiele leukoplastów, tolerują długie okresy suszy, niskie temperatury i upały. Wynika to z dużych zapasów wody i składników odżywczych w organellach.

Prekursorami wszystkich plastydów są proplastydy, małe organelle. Zakłada się, że leuko- i chloroplasty są zdolne do przekształcania się w inne gatunki. Ostatecznie, po spełnieniu swoich funkcji, chloroplasty i leukoplasty stają się chromoplastami – jest to ostatni etap rozwoju plastydów.

Ważne, aby wiedzieć! W komórce roślinnej może znajdować się jednocześnie tylko jeden rodzaj plastydu.

Tabela podsumowująca budowę i funkcje plastydów

Właściwości	Chloroplasty	Chromoplasty	Leukoplasty
Struktura	Organelle dwubłonowe z grana i kanalikami błoniastymi	Organelle z nierozwiniętym systemem błon wewnętrznych	Małe organelle znajdujące się w częściach rośliny ukrytych przed światłem
Kolor	Warzywa	Wielobarwny	Bezbarwny
Pigment	Chlorofil	Karotenoid	Nieobecny
Formularz	Okrągły	Wielokątny	Kulisty
Funkcje	Chloroplasty znajdują się w zielonych częściach roślin. Wszystkie plastydy zawsze znajdują się tylko w cytoplazmie komórek roślinnych. Nie ma plastydów ani w wakuolach, ani w błonie. Cytoplazma jest częścią protoplastu. W postaci żelu lub zolu. Składa się z części żywej i organelli: krystalicznych ziaren białek, układów membranowych. Główną organellą jest jądro. Chloroplasty mają konsystencję półpłynną i zachodzi w nich fotosynteza.	Pozyskiwanie potencjalnych dystrybutorów roślin	Dostawy składników odżywczych
Wymienność	Przekształć się w chromoplasty	Nie zmieniaj się, to ostatni etap rozwoju plastydów	Przekształcają się w chloroplasty i chromoplasty

Są to bezbarwne lub kolorowe ciała w protoplazmie komórek roślinnych, reprezentujące złożony system błon wewnętrznych (organelli błonowych) i pełniące różne funkcje. Bezbarwne plastydy nazywane są leukoplastami, różnokolorowe plastydy (żółte, pomarańczowe lub czerwone) nazywane są chromoplastami, a zielone nazywane są chloroplastami. Komórka roślin wyższych zawiera około 40 chloroplastów, w których zachodzi fotosynteza. Jak już wspomniano, są zdolne do autonomicznego rozmnażania, niezależnego od podziału komórki. Rozmiar i kształt mitochondriów i chloroplastów, obecność kolistego dwuniciowego DNA i własnych rybosomów w ich macierzy upodabniają te organelle do komórek bakteryjnych. Istnieje teoria symbiotycznego pochodzenia komórki eukariotycznej, według której przodkowie współczesnych mitochondriów i chloroplastów byli niegdyś niezależnymi organizmami prokariotycznymi.

Plastydy są charakterystyczne tylko dla roślin. Nie występują u grzybów ani u większości zwierząt, z wyjątkiem niektórych pierwotniaków fotosyntetycznych.

Prekursorami plastydów są proplastydy, małe, zwykle bezbarwne formacje występujące w dzielących się komórkach korzeni i pędów. Jeśli rozwój proplastidów w bardziej zróżnicowane struktury zostanie opóźniony z powodu braku światła, może pojawić się w nich jedno lub więcej ciał prolamelarnych (skupisek błon kanalikowych). Takie bezbarwne plastydy nazywane są etioplastami. Etioplasty pod wpływem światła zamieniają się w chloroplasty, a tylakoidy powstają z błon ciał prolamelarnych. W zależności od koloru związanego z obecnością lub brakiem niektórych pigmentów, istnieją trzy główne typy plastydów (patrz wyżej) - chloroplasty, chromoplasty i leukoplasty. Zwykle w komórce występuje tylko jeden rodzaj plastydu. Ustalono jednak, że niektóre rodzaje plastydów mogą przekształcać się w inne.

Plastydy są stosunkowo dużymi formacjami komórkowymi. Największe z nich – chloroplasty – osiągają u roślin wyższych długość 4-10 mikronów i są dobrze widoczne pod mikroskopem świetlnym. Kształt kolorowych plastydów jest najczęściej soczewkowy lub eliptyczny. Z reguły w komórkach znajduje się kilkadziesiąt plastydów, ale w algach, gdzie plastydy są często duże i mają zróżnicowany kształt, ich liczba jest czasami niewielka (1-5). Takie plastydy nazywane są chromatoforami. Leukoplasty i chromoplasty mogą mieć różne kształty.

Główną funkcją chloroplastów jest fotosynteza. Centralną rolę w tym procesie pełni chlorofil, a dokładniej kilka jego modyfikacji. Jasne reakcje fotosyntezy zachodzą głównie w granie, ciemne - w zrębie

Pigmenty wizualne

Pigmenty wizualne

Pigmenty wizualne są skoncentrowane w błonach segmentów zewnętrznych. Każdy pręcik zawiera około 108 cząsteczek pigmentu. Są one zorganizowane w kilkaset dyskretnych dysków (około 750 w pałeczce małpy), które nie są połączone z zewnętrzną błoną...

Badanie sinic, przybrzeżnej roślinności wodnej i owadów

Dział Niebiesko-zielone algi. Cechy organizacji, formy życia, pigmenty, cykl życia

algi herbaryzacja roślinność chrząszcz nurkujący Nazwa działu (od greckiego cyanos – niebieski) odzwierciedla charakterystyczną cechę tych alg – kolor plechy, związany ze stosunkowo dużą zawartością niebieskiego pigmentu – fikocyjaniny…

Plastydy i ich pigmenty. Układy wydalnicze roślin

I. PLASTYDY I ICH PIGMENTY, FOTOSYNTEZA, NIEZBĘDNE WARUNKI DO TEGO, PODZIAŁ KOMÓREK

Fizjologia i biochemia składników roślinnych

5. Pigmenty flawonoidowe

Dużą grupę pigmentów flawonoidowych stanowią rozpuszczalne w wodzie glikozydy fenolowe, w których wspólną jednostką strukturalną jest C15, szkielet flawonowy. Należą do nich antocyjany, flawony i flawonole: Antocyjany…

Fotosynteza jako podstawa energii w biosferze

4 pigmenty chloroplastowe

Pigmenty są najważniejszym składnikiem aparatu fotosyntetycznego. Badania pigmentów roślinnych gwałtownie przyspieszyły dzięki pracom rosyjskiego fizjologa roślin M. S. Tsveta. Próbuję znaleźć sposób na rozdzielenie pigmentów na poszczególne substancje...

Cytologia i histologia

3. Plastydy: rodzaje, pochodzenie, budowa i funkcje

Plastydy to organelle specyficzne dla komórek roślinnych (występują w komórkach wszystkich roślin, z wyjątkiem większości bakterii, grzybów i niektórych glonów). Komórki roślin wyższych zawierają zwykle od 10 do 200 plastydów o wymiarach 3-10 mikronów.

Plastydy to organelle komórek roślinnych i niektórych pierwotniaków fotosyntetyzujących. Zwierzęta i grzyby nie mają plastydów.

Plastydy dzielą się na kilka typów. Najważniejszym i najbardziej znanym jest chloroplast, który zawiera zielony pigment chlorofil, który zapewnia proces fotosyntezy.

Inne rodzaje plastydów to wielokolorowe chromoplasty i bezbarwne leukoplasty.

Wyróżnia się także amyloplastów, lipidoplastów i proteinoplastów, które często są uważane za typy leukoplastów.

Wszystkie typy plastydów są ze sobą powiązane wspólnym pochodzeniem lub możliwą wzajemną konwersją. Plastydy rozwijają się z proplastidów, mniejszych organelli komórek merystematycznych.

Struktura plastydów

Większość plastydów to organelle z podwójną błoną; mają błonę zewnętrzną i wewnętrzną.

Istnieją jednak organizmy, których plastydy mają cztery błony, co wynika z cech ich pochodzenia.

W wielu plastydach, zwłaszcza w chloroplastach, układ błon wewnętrznych jest dobrze rozwinięty, tworząc takie struktury jak tylakoidy, grana (stosy tylakoidów), blaszki - wydłużone tylakoidy łączące sąsiednie grana. Wewnętrzna zawartość plastydów nazywana jest zwykle zrębem.

Zawiera między innymi ziarna skrobi.

Uważa się, że w procesie ewolucji plastydy pojawiły się w podobny sposób jak mitochondria - poprzez wprowadzenie do komórki gospodarza kolejnej komórki prokariotycznej, która w tym przypadku jest zdolna do fotosyntezy. Dlatego plastydy są uważane za organelle półautonomiczne.

Plastydy i ich pigmenty

Potrafią się dzielić niezależnie od podziałów komórkowych, mają własne DNA, RNA, rybosomy typu prokariotycznego, czyli własny aparat do syntezy białek. Nie oznacza to, że plastydy nie otrzymują białek i RNA z cytoplazmy. Część genów kontrolujących ich funkcjonowanie zlokalizowana jest w jądrze komórkowym.

Funkcje plastydów

Funkcje plastydów zależą od ich rodzaju.

Chloroplasty pełnią funkcję fotosyntetyczną. Leukoplasty gromadzą rezerwowe składniki odżywcze: skrobię w amyloplastach, tłuszcze w elaioplastach (lipidoplastach), białka w proteinoplastach.

Chromoplasty, dzięki zawartym w nich barwnikom karotenoidowym, barwią różne części roślin - kwiaty, owoce, korzenie, jesienne liście itp.

Jasny kolor często służy jako sygnał dla zapylaczy zwierząt oraz dystrybutorów owoców i nasion.

W zdegenerowanych zielonych częściach roślin chloroplasty przekształcają się w chromoplasty. Pigment chlorofilowy ulega zniszczeniu, więc pozostałe pigmenty, mimo niewielkiej ilości, stają się zauważalne w plastydach i zabarwiają liście na żółto-czerwone odcienie.

Plastydy- są to organelle błonowe występujące u fotosyntetycznych organizmów eukariotycznych (rośliny wyższe, niższe algi, niektóre organizmy jednokomórkowe).

Pełnią różne funkcje związane głównie z syntezą substancji organicznych. W zależności od koloru ze względu na obecność pigmentów wyróżnia się trzy główne typy plastydów:

• chloroplasty,
• chromoplasty,
• leukoplasty.

Chloroplasty to zielone plastydy zawierające zielony pigment chlorofil oraz niewielkie ilości karotenu i ksantofilu.

Główną funkcją chloroplastów jest fotosynteza, w wyniku której powstają bogate w energię substancje organiczne. Synteza chlorofilu zwykle zachodzi tylko przy świetle, dlatego rośliny uprawiane w ciemności lub przy niewystarczającym oświetleniu stają się bladożółte i nazywane są etiolowanymi. Zamiast typowych chloroplastów tworzą się w nich etioplasty.

W komórkach roślin niższych (glonów) chloroplasty są duże i nieliczne (jeden lub kilka). Mają różne kształty (w kształcie talerza, w kształcie gwiazdy, w kształcie wstążki itp.). Takie chloroplasty nazywane są chromatoforami.

Chromoplasty to plastydy zawierające pigmenty z grupy karotenoidów i mają barwę żółtą, pomarańczową lub czerwoną.

Do karotenoidów zaliczają się szeroko rozpowszechnione karoteny (pomarańczowy) i ksantofile (żółty). Chromoplasty mają różne kształty. Tworzą się w jesiennych liściach, warzywach korzeniowych (marchew), dojrzałych owocach itp. W przeciwieństwie do chloroplastów kształt chromoplasty jest bardzo zmienny, ale specyficzny gatunkowo, co można wytłumaczyć ich pochodzeniem i stanem zawartych w nich pigmentów.

Leukoplasty to małe, bezbarwne plastydy, które są kuliste, jajowate lub wrzecionowate. Występują zwykle w komórkach narządów ukrytych przed światłem słonecznym: w kłączach, bulwach, korzeniach, nasionach, rdzeniu łodyg, a bardzo rzadko w komórkach oświetlonych części rośliny (w komórkach naskórka).

Często leukoplasty gromadzą się wokół jądra, otaczając je ze wszystkich stron. Działanie leukoplastów jest wyspecjalizowane i związane z tworzeniem substancji rezerwowych. Niektóre z nich gromadzą głównie skrobię (amyloplastów), inne gromadzą białka (proteoplastów lub aleuronoplastów), a jeszcze inne gromadzą oleje (oleoplastów).

Plastydy otoczone są dwiema błonami, ich macierz posiada własny system genomowy; funkcje plastydów związane są z zaopatrzeniem komórki w energię wykorzystywaną na potrzeby fotosyntezy.

Co to są plastydy: budowa i funkcja

W roślinach wyższych znaleziono cały zestaw różnych plastydów (chloroplast, leukoplast, amyloplast, chromoplast), reprezentujący serię wzajemnych przemian jednego rodzaju plastydu w drugi. Główną strukturą przeprowadzającą procesy fotosyntezy jest chloroplast.

U roślin wyższych dochodzi również do podziału dojrzałych chloroplastów, ale bardzo rzadko.

Zwiększenie liczby chloroplastów i powstawanie innych form plastydów (leukoplasty i chromoplasty) należy rozpatrywać jako sposób na przekształcenie struktur prekursorowych, proplastidów.

Cały proces rozwoju różnych plastydów można przedstawić jako monotropową (w jednym kierunku) serię zmian form:

Wiele badań wykazało nieodwracalny charakter przejść ontogenetycznych plastydów. U roślin wyższych pojawienie się i rozwój chloroplastów następuje poprzez zmiany w proplastidach.

Proplastydy to małe (0,4-1 µm) pęcherzyki z podwójną błoną, które nie mają żadnych charakterystycznych cech swojej struktury wewnętrznej. Różnią się od wakuoli cytoplazmatycznych gęstszą zawartością i obecnością dwóch oddzielających błon, zewnętrznej i wewnętrznej.

Wewnętrzna membrana może lekko się fałdować lub tworzyć małe wakuole. Proplastydy najczęściej występują w dzielących się tkankach roślinnych (komórki merystemów korzeni, liści, punktów wzrostu łodyg itp.). Najprawdopodobniej wzrost ich liczby następuje poprzez podział lub pączkowanie, oddzielenie małych pęcherzyków z podwójną błoną od ciała proplastidu.

Przyciski społecznościowe dla Joomla

Plastydy

Struktura plastydu: 1 - membrana zewnętrzna; 2 - membrana wewnętrzna; 3 - zręb; 4 - tylakoid; 5 - ziarno; 6 - lamele; 7 - ziarna skrobi; 8 - krople lipidowe.

Plastydy są charakterystyczne tylko dla komórek roślinnych. Wyróżnić trzy główne typy plastydów: leukoplasty to bezbarwne plastydy w komórkach bezbarwnych części roślin, chromoplasty to kolorowe plastydy, zwykle żółte, czerwone i pomarańczowe, chloroplasty to zielone plastydy.

Chloroplasty. W komórkach roślin wyższych chloroplasty mają kształt dwuwypukłej soczewki.

Długość chloroplastów waha się od 5 do 10 µm, średnica – od 2 do 4 µm. Chloroplasty są ograniczone dwiema błonami. Błona zewnętrzna (1) jest gładka, wewnętrzna (2) ma złożoną strukturę fałdową. Nazywa się najmniejszy fałd tylakoid(4). Nazywa się grupę tylakoidów ułożonych jak stos monet aspekt(5). Chloroplast zawiera średnio 40–60 ziaren ułożonych w szachownicę.

Granae są połączone ze sobą spłaszczonymi kanałami - lamele(6). Błony tylakoidów zawierają pigmenty fotosyntetyczne i enzymy zapewniające syntezę ATP. Głównym pigmentem fotosyntetycznym jest chlorofil, który decyduje o zielonej barwie chloroplastów.

Wewnętrzna przestrzeń chloroplastów jest wypełniona zrąb (3).

Zrąb zawiera koliste „nagie” DNA, rybosomy typu 70S, enzymy cyklu Calvina i ziarna skrobi (7). Wewnątrz każdego tylakoidu znajduje się zbiornik protonów, w którym gromadzi się H+. Chloroplasty, podobnie jak mitochondria, są zdolne do autonomicznej reprodukcji poprzez podział na dwie części. Występują w komórkach zielonych części roślin wyższych, zwłaszcza w wielu chloroplastach liści i zielonych owoców. Chloroplasty roślin niższych nazywane są chromatoforami.

Funkcja chloroplastów: fotosynteza.

Uważa się, że chloroplasty pochodzą od starożytnych cyjanobakterii endosymbiotycznych (teoria symbiogenezy). Podstawą tego założenia jest podobieństwo chloroplastów do współczesnych bakterii w szeregu cech (okrągłe, „nagie” DNA, rybosomy typu 70S, sposób rozmnażania).

Leukoplasty. Kształt jest różny (kulisty, okrągły, miseczkowy itp.).

Leukoplasty są ograniczone dwiema błonami. Błona zewnętrzna jest gładka, wewnętrzna tworzy kilka tylakoidów. Zrąb zawiera kolisty „nagi” DNA, rybosomy typu 70S, enzymy do syntezy i hydrolizy rezerwowych składników odżywczych.

Nie ma pigmentów. Komórki podziemnych narządów rośliny (korzenie, bulwy, kłącza itp.) mają szczególnie dużo leukoplastów.

21. Plastydy roślin wyższych i niższych

Funkcja leukoplasty: synteza, akumulacja i magazynowanie rezerwowych składników odżywczych. Amyloplastów- leukoplastów syntetyzujących i akumulujących skrobię, elaioplasty- oleje, proteinoplasty- białka.

W tym samym leukoplastie mogą gromadzić się różne substancje.

Chromoplasty. Ograniczone dwiema membranami.

Błona zewnętrzna jest gładka, błona wewnętrzna jest gładka lub tworzy pojedyncze tylakoidy. Zrąb zawiera koliste DNA i pigmenty - karotenoidy, które nadają chromoplastym żółty, czerwony lub pomarańczowy kolor. Forma akumulacji pigmentów jest różna: w postaci kryształów, rozpuszczonych w kropelkach lipidów (8) itp. Zawarte w komórkach dojrzałych owoców, płatków, jesiennych liści i rzadko - roślin okopowych.

Chromoplasty są uważane za końcowy etap rozwoju plastydów.

Funkcja chromoplasty: barwi kwiaty i owoce, przyciągając w ten sposób zapylacze i rozsiewacze nasion.

Z proplastidów można utworzyć wszystkie rodzaje plastydów. Proplastydy- małe organelle zawarte w tkankach merystematycznych. Ponieważ plastydy mają wspólne pochodzenie, możliwe są wzajemne konwersje między nimi. Leukoplasty mogą zamieniać się w chloroplasty (zazielenienie bulw ziemniaka w świetle), chloroplasty - w chromoplasty (żółknięcie liści i zaczerwienienie owoców).

Przekształcenie chromoplastów w leukoplasty lub chloroplasty uważa się za niemożliwe.

Poprzedni18192021222324252627282930313233Następny

ZOBACZ WIĘCEJ:

Plastydy to organelle komórek roślinnych. Jednym z rodzajów plastydów są chloroplasty fotosyntetyczne. Inne popularne odmiany to chromoplasty i leukoplasty.

Wszystkie łączy jedność pochodzenia i ogólny plan konstrukcji. Rozróżnia dominację określonych pigmentów oraz pełnione funkcje.

Plastydy rozwijają się z proplastidów, które są obecne w komórkach tkanki edukacyjnej i są znacznie mniejsze niż dojrzałe organelle. Ponadto plastydy mogą dzielić się na dwie części przez zwężenie, co jest podobne do podziału bakterii.

W strukturze plastydów znajdują się błony zewnętrzne i wewnętrzne, wewnętrzną zawartością jest zręb, wewnętrzny układ błon, który jest szczególnie rozwinięty w chloroplastach, gdzie tworzy tylakoidy, grana i blaszki.

Zrąb zawiera DNA, rybosomy i różne typy RNA.

Plastydy zawierające pigment chlorofilowy

Zatem, podobnie jak mitochondria, plastydy są zdolne do niezależnej syntezy niektórych niezbędnych cząsteczek białek. Uważa się, że w procesie ewolucji plastydy i mitochondria pojawiły się w wyniku symbiozy różnych organizmów prokariotycznych, z których jeden stał się komórką gospodarza, a pozostałe jej organellami.

Funkcje plastydów zależą od ich rodzaju:

• chloroplasty→ fotosynteza,
• chromoplasty→ wybarwianie części roślin,
• leukoplasty→ dostarczanie składników odżywczych.

Komórki roślinne zawierają głównie jeden rodzaj plastydu.

W chloroplastach dominuje barwnik chlorofil, dlatego zawierające je komórki mają kolor zielony. Chromoplasty zawierają pigmenty karotenoidowe, które nadają barwę od żółtej poprzez pomarańczową do czerwonej. Leukoplasty są bezbarwne.

Jasne kolory kwiatów i owoców rośliny z chromoplastykami przyciągają owady zapylające i zwierzęta rozsiewające nasiona. W jesiennych liściach chlorofil ulega zniszczeniu, w wyniku czego kolor zależy od karotenoidów.

Z tego powodu liście zyskują odpowiedni kolor. W tym przypadku chloroplasty zamieniają się w chromoplasty, które często są uważane za końcowy etap rozwoju plastydów.

Pod wpływem światła leukoplasty mogą przekształcić się w chloroplasty. Można to zaobserwować w bulwach ziemniaka, gdy zaczynają zmieniać kolor na zielony w świetle.

Wyróżnia się kilka rodzajów leukoplastów w zależności od rodzaju zgromadzonych w nich substancji:

• proteinoplasty→ białka,
• elaioplasty, czyli lipidoplasty, → tłuszcze,
• amyloplastów→ węglowodany, zwykle w postaci skrobi.

PLASTIDY

Plastydy zawsze znajdują się w protoplazmie, są do niej zbliżone pod względem właściwości fizycznych i chemicznych i powstają wyłącznie z plastydów. Są zdolne do wzrostu i rozmnażania się przez podział, mogą tworzyć pewne pigmenty w swoim organizmie (w zrębie) i tworzyć skrobię wewnątrz zrębu. W zależności od zawartości niektórych pigmentów określa się barwę i funkcję głównych plastydów roślin wyższych: a) plastydów zielonych (chloroplastów), b) czerwonych i żółtych (chromoplasty) oraz c) bezbarwnych (leukoplasty).

Wszystkie plastydy najwyraźniej mają podobną strukturę; Lepiej poznano strukturę chloroplastów.

1 - klatka wykonana z nici Zygnema Cruciatum; 2 - oddzielna komórka od włókna spirogyra; N- pirenoidy.

X- chromatofor; N- pyrenoidy ze skrobią; I- rdzeń.

Chloroplasty. Chloroplasty roślin wyższych (zwane także ziarnami chlorofilu) mają nieco podobny kształt do soczewek: w planie chloroplast ma zarys mniej więcej zbliżony do koła, a oglądany z profilu przypomina elipsę. Jeśli ziarna chlorofilu leżą blisko siebie, wówczas naciskając na siebie, przyjmują kształt kanciasty. Liczba ziaren chlorofilu w różnych komórkach jest bardzo zmienna. Na przykład w komórkach liścia rącznika liczba ziaren chlorofilu waha się w komórkach od 10 do 36; Elodea gęsta- od 26 do 32. Średnica ziaren chlorofilu wynosi 4-9 μ.

Pod względem wielkości ziarna chlorofilu są mniej zróżnicowane niż jądra, a tym bardziej same komórki, chociaż niektórzy autorzy zauważają, że ziarna chlorofilu są większe w większych komórkach. Kiedy I. I. Gerasimov uzyskał w hodowlach Spirogyra duże komórki o podwójnej masie jądrowej, wówczas w takich komórkach chloroplasty spiralne były większe niż w normalnych, a ich liczba wzrosła z 8 do 12-13 (ryc. 18). Słyną z wyjątkowo dużych chloroplastów Peperomia metaliczna: średnica

chloroplasty osiągają 24 μ, należy jednak zaznaczyć, że ich liczba w komórce jest bardzo mała – jest ich tylko 4.

Chloroplasty mogą zmieniać kształt i rozmiar. Niektóre zmiany zależą od napięcia powierzchniowego; w miarę wzrostu wielkość powierzchni maleje, a kształt plastydu zbliża się do kulistego - plastyd jest „zaokrąglony”; Kiedy napięcie powierzchniowe maleje, plastyd wydłuża się. Kształt chloroplastów może się zmieniać w zależności od światła; na przykład w liściach rącznika wystawionych na działanie cienia chloroplasty stają się prawie izodiametryczne (z największym rozmiarem ~6,3 μ i najmniejszym ~5,7 μ); w jasnym świetle zmieniają kształt na soczewkowaty (o średnicy ∼8,3 μ i grubości ∼3,6 μ).

W hodowli zarazy wodnej (Elodea) w różnych temperaturach ziarna chlorofilu w liściach uprawianych w wyższej temperaturze były prawie o połowę mniejsze.

Chloroplasty glonów mają bardzo zróżnicowany kształt - chromatofory (ryc. 28, 29).

W kolorowych plastydach – chromatoforach – wielu glonów (ryc. 28, 29) i niektórych wątrobowców należących do rodzaju Anthoceros istnieją specjalne ciała lepko-ciekłe, najczęściej okrągłe lub kanciaste; ciała te, zwane pyrenoidami, są bogate w substancje białkowe, ale nie zawierają nuklein. Małe ziarna skrobi są zwykle zlokalizowane wokół pyrenoidów; Te ziarna skrobi jako pierwsze tworzą się w komórce i jako ostatnie znikają. Pyrenoidy powstają w wyniku podziału istniejących, ale mogą też powstać na nowo w komórce.

Chloroplasty zawierają w zrębie cztery pigmenty: dwa zielone (chlorofil A i chlorofil B), pomarańczowo-czerwony (karoten lub inaczej karoten) i żółty (ksantofil).

Pod względem składu chemicznego chlorofil jest estrem kwasu dikarboksylowego chlorofiliny i dwóch alkoholi – metylowego i fitolowego.

Chlorofil A różni się od chlorofilu B przez liczbę atomów wodoru i tlenu.

Chlorofil A ma niebieskawy odcień, chlorofil B- żółtawy. Masa cząsteczkowa chlorofilu wynosi ~900.

I. P. Borodin, poddając działaniu alkoholu etylowego skrawków zielonych części rośliny na szkiełku, po powolnym suszeniu preparatu otrzymał ciemnozielone lub prawie czarne kryształy w postaci trój- lub sześciokątnych płytek i czworościanów. Później odkryto, że są to kryształy chlorofilu, w cząsteczkach których grupę fitolową zastąpiono grupą etylową.

Centralne miejsce w cząsteczkach chlorofilu A I B zajmuje atom magnezu związany z 4 atomami azotu.

Jedno ziarno chlorofilu zawiera 6% chlorofilu; reszta to woda, białka, lipidy itp.

Spośród pigmentów towarzyszących chlorofilom pomarańczowo-czerwony karoten jest nienasyconym węglowodorem o wzorze C 40 H 56, a żółty ksantofil (C 40 H 56 O 2) jest alkoholem dwuatomowym, jakby produktem utleniania karotenu. Karoten i ksantofil należą do dużej grupy karotenoidów – barwników żółtych, pomarańczowych i czerwonych, których szereg innych przedstawicieli występuje także w roślinach. Cały zestaw pigmentów chloroplastowych nazywany jest czasami „chlorofilem” w szerokim tego słowa znaczeniu.

Ekstrakty z zielonych liści oraz w mniejszym stopniu same liście wykazują zjawisko fluorescencji. W świetle przechodzącym kaptur wydaje się zielony, a w świetle padającym – wiśniowo-czerwony. Z bardzo rzadkimi wyjątkami, w narządach okrytozalążkowych, podczas ich rozwoju przy braku światła, w chloroplastach nie tworzą się zielone pigmenty lub powstają w znikomych ilościach; W świetle szybko zmieniają kolor na zielony.

Chloroplasty przeprowadzają złożony proces fotosyntezy - powstawanie węglowodanów z dwutlenku węgla i wody pod wpływem energii światła słonecznego.

Końcowy wynik procesu fotosyntezy można przedstawić jako następującą reakcję:

6CO2 + 6H2O + 674 kcal→ C 6 H 12 O 6 + 6O 2

Powstały węglowodan zwykle polimeryzuje do skrobi zgodnie z następującym schematem:

N C 6 H 12 O 6 → (C 6 H 10 O 5) N + N H2O

Ryż. 30. Chlorofilowe ziarna liścia mchu Funaria hydrometryczne:

1 - odcinek dorosłego liścia z kilkoma komórkami (w planie); w warstwie ściennej protoplazmy znajdują się ziarna chlorofilu z drobnymi ziarnami skrobi (zaznaczone kolorem białym); 2-10 - pojedyncze ziarna chlorofilu ze skrobią: 2 - młody, 3 - bardziej dojrzali 9 I 10 - dzielenie, 4, 5 I 6 - wypełnione skrobią, 7 - młody, spuchnięty w wodzie, 8 - rozpuszczone w wodzie i pozostawione po sobie ziarna skrobi.

Skrobia osadza się w chloroplastach w postaci drobnych ziaren asymilacja lub autochtoniczna skrobia (ryc. 30, 32).

U niektórych roślin, głównie jednoliściennych, skrobia asymilacyjna zwykle nie tworzy się (z wyjątkiem komórek ochronnych aparatów szparkowych), a produktem fotosyntezy jest glukoza. Gdy zawartość CO 2 w atmosferze znacznie wzrasta, pod wpływem światła w chloroplastach roślin cukrowniczych (trzcina cukrowa, buraki cukrowe) pojawia się skrobia.

Zdolność do fotosyntezy i szereg innych właściwości plastydów jako układów biologicznie aktywnych tłumaczy się obecnością enzymów w chloroplastach. Ten niezwykle złożony układ enzymatyczny zapewnia nie tylko

cały proces fotosyntezy, ale także wypływ produktów asymilacji z chloroplastu. W skład tego układu wchodzi zielony pigment plastydowy – chlorofil.

Wokół wewnętrznej budowy chloroplastu było wiele kontrowersji, wysunięto wiele teorii, ale dopiero zastosowanie mikroskopu elektronowego umożliwiło dokładniejsze zbadanie jego submikroskopowej struktury (ryc. 31, 32). Obecnie uważa się, że chloroplasty roślin wyższych mają budowę lamelarną. Płytki zrębowe występują na przemian z płytkami składającymi się z granulek (ziarn) zawierających chlorofil. Związek między granulkami i zrębem nie jest obecnie całkowicie jasny.

W wyjaśnieniu roli chlorofilu w procesie fotosyntezy i znaczenia w tym procesie promieni różnych obszarów widma słonecznego duże zasługi ma K. A. Timiryazev. Timiryazev badał chlorofil jako „łącznik między słońcem a życiem”, a ziarno chlorofilu jako ognisko, punkt w przestrzeni kosmicznej, w którym promień słońca zamieniający się w energię chemiczną staje się źródłem wszelkiego życia na Ziemi.

Timiryazev odkrył, że czerwone promienie (o długości fali od

Po prawej stronie widać uformowany chloroplast, w zrębie którego widoczne są trzy ziarna skrobi w kształcie soczewki.

730 do 680 Mμ) oraz w nieco mniejszym stopniu promienie niebiesko-fioletowej części widma (o długości fali 470 Mμ i mniej).

Jesienią, zanim opadną liście, ziarna chlorofilu żółkną; to żółknięcie zależy od tego, że zielone pigmenty ulegają zniszczeniu wcześniej niż żółte; żółknięcie wiąże się z odpływem substancji z blaszki liściowej do narządów osiowych.

Chromoplasty. Chromoplasty to plastydy zawierające pigmenty karotenoidowe (karoten i ksantofil). Mają kolor od żółtego (w płatkach jaskieru) i pomarańczowego (w skórkach pomarańczy) do pomarańczowo-czerwonego (w korzeniach marchwi) i jaskrawoczerwonego (w owocach róży).

Ryż. 33. Komórki działkowe nasturcji Tropaeolum majus z jądrem i chromoplastykami.

1 - w komórkach skóry Filodendron wielkolistny; 2, 3- w komórkach nasiennych Melandrium makrokarpum; 4- w komórkach korzeniowych Phajus grandifolius(przedstawiono tylko jądro z leukoplastami obok niego).

Chromoplasty mają bardzo zróżnicowany kształt. Czasami są elipsoidalne lub, gdy są blisko siebie, wielokątno-tabelkowe, klapowane itp. Zwykle chromoplast ma zarys w kształcie igły i kanciasty, jego zręb jest rozciągany przez pigment, który stanowi przeważającą objętość chromoplastu (ryc. 33 ). W wielu roślinach chromoplasty zawierają skrobię.

Substancje białkowe są czasami izolowane w chromoplastach lub tworzą się kropelki oleju: w komórkach skórki pomarańczy i innych owoców cytrusowych pigment chromoplastowy jest częściowo rozpuszczony w olejkach eterycznych.

Kolor owoców nie zawsze zależy tylko od chromoplasty. Kolory zielony, żółty i ceglasty zależą od obecności plastydów (płatków kwiatów ranunculaceae i astrowatych, korzeni marchwi i wielu dojrzewających owoców). Kolory niebieski, karmazynowy, ciemnoczerwony (owoce maliny, kaliny) zależą od koloru soku komórkowego zawierającego antocyjany. Często uzyskuje się mieszany kolor ze względu na kolor soku komórkowego i plastydów.

Bardzo charakterystyczne jest oddzielenie karotenu za pomocą benzenu od alkoholowych ekstraktów papryki czerwonej i owoców jarzębiny. Jeśli do alkoholowego ekstraktu owoców pieprzu doda się benzen, wówczas w benzenie na górze karoten rozpuści się, a na dole w alkoholu będzie ksantofil. Sok komórkowy (również pozostający w alkoholu) jest bezbarwny. Jeśli powtórzysz ten eksperyment z owocami jarzębiny, zobaczysz, że nie ma w nich tak dużo karotenu, ponieważ frakcja benzenowa będzie znacznie jaśniejsza niż w przypadku czerwonej papryki, a alkohol pozostanie różowy ze względu na obecność antocyjanów.

Biały kolor płatków wynika z równomiernego rozproszenia światła odbitego od pęcherzyków powietrza zawartych w wysoko rozwiniętych przestrzeniach międzykomórkowych i na powierzchni narządu.

Żółty kolor niektórych kwiatów i owoców (dalii, ropuchy, maku, cytryny) zależy również od pigmentu soku komórkowego, związanego z antocyjanami, antochlorem.

Barwa części roślin może zależeć także od barwy martwych komórek i zmienionej w nich zawartości (łuski nasienne, powierzchnia pni drzew).

Leukoplasty. Plastydy, które nie zawierają pigmentów w zrębie i nazywane są leukoplastami, znajdują się w wielu komórkach większości roślin (ryc. 34). Ponieważ leukoplasty są bezbarwne, a także załamują światło prawie w taki sam sposób jak protoplazma, nie zawsze łatwo jest wykryć ich obecność w komórce.

Leukoplasty mają zwykle kształt prawie kulisty. W przypadkach, gdy ich zręb zawiera skrobię lub białko, przybierają różne kształty. Tkanki edukacyjne, narządy podziemne i nasiona są stosunkowo bogate w leukoplasty.

Leukoplasty mogą wytwarzać skrobię, która osadza się w postaci ziaren w ich zrębie.

W wielu przypadkach skrobia gromadzi się w leukoplastach w tak dużych ilościach, że żywy organizm plastydu (zrębu) jest wypychany na obrzeże. Można to łatwo zauważyć w postaci bardzo cienkiego filmu na powierzchni ziarna skrobi; w tych przypadkach jest to leukoplast akumulator skrobi całkowicie (więcej informacji na temat skrobi rezerwowej można znaleźć na stronie 78).

Ruch plastydów. Oprócz ruchów plastydów związanych z ich rozmieszczeniem pomiędzy komórkami potomnymi powstałymi w wyniku podziału komórkowego, zachodzą także inne ruchy: 1) zależne od zmian zachodzących w komórkach i plastydach związanych z wiekiem oraz 2) odwracalne i wielokrotnie powtarzane ruchy związane ze zmianami w kierunek i intensywność narażenia na czynniki środowiskowe („wskazujące” ruchy plastydów).

Ziarna chlorofilu znajdujące się w warstwie ścianki protoplazmy mogą przemieszczać się wewnątrz komórki. Nie tylko są biernie porywane przez poruszającą się protoplazmę, ale w zależności od siły i kierunku światła same mogą zmieniać swoje położenie w komórce. I.P. Borodin pokazał, że najlepiej widać to na cienkich liściach rzęsy ( Lemna trisulca).

Rycina 35 pokazuje rozmieszczenie ziaren chlorofilu w komórkach wystawionych na działanie różnych warunków oświetleniowych. W świetle rozproszonym ziarna chlorofilu znajdują się wzdłuż ścian, które są ustawione pod kątem prostym do głównego kierunku promieni; Każde ziarno jest bezpośrednio narażone na większość padającego światła. W jasnym świetle słonecznym ziarna chlorofilu przemieszczają się do leżących ścian bocznych

wzdłuż padających promieni. Światło wnikające do ogniwa nie trafia bezpośrednio w ziarno, lecz jest rozpraszane na boki i oświetla ziarna bardziej równomiernie. W ciemności ziarna rozmieszczone są wzdłuż ścian, które stykają się ze ścianami sąsiednich komórek, jak mówią, ciepłymi ścianami, ale to drugie ułożenie nie zawsze jest możliwe do zaobserwowania.

Co ciekawe, oświetlenie poszczególnych ziaren chlorofilu zachodzi bardzo równomiernie. Niezależna prędkość ruchu ziaren chlorofilu w komórce wynosi 0,12 μ na sekundę, czyli jest znacznie niższa niż prędkość ruchu ameby i plazmodu.

Na lokalizację ziaren chlorofilu ma wpływ nie tylko siła i kierunek światła. W niektórych przypadkach zaobserwowano przemieszczanie się ziaren chlorofilu do tych obszarów ściany komórkowej, dla których odpowiednie są przestrzenie międzykomórkowe; Dwutlenek węgla przedostaje się do przestrzeni międzykomórkowych i jest wchłaniany w procesie asymilacji.

Ryż. 35. Ruch ziaren chlorofilu w komórkach rzęsy trójklapowej ( Lemna trisulca):

A- część rośliny w rzucie, lewa górna część była w ciemności, prawa dolna część była w rozproszonym świetle (wg Borodina); B- częściowe przekroje przez rośliny w wieku: 1 - w rozproszonym świetle; 2 - w bezpośrednim świetle słonecznym; 3 - w ciemności.

Pochodzenie plastydów. Nie ma ostrych granic między plastydami różnych kategorii. Plastydy jednego typu mogą przekształcić się w plastydy innego typu. W rzeczywistości u sadzonek i dorosłych wiele plastydów powstałych w wyniku podziału leukoplastów komórek embrionalnych staje się chloroplastami i chromoplastykami. Chloroplast, tracąc chlorofil i wzbogacając się w karotenoidy (jak w dojrzewających owocach róży), staje się chromoplastem; Kiedy karotenoidy gromadzą się w zrębie, leukoplast zamienia się w chromoplast (jak w korzeniach marchwi). Wystarczy odsłonić górną część „korzenia” czerwonej marchwi rosnącej w glebie z ziemi, aby po pewnym czasie ta część hipokotylu i korzenia zmieniła kolor na zielony: chromoplasty komórek stają się chloroplastami.

Kwestia początkowego pojawienia się plastydów w komórkach roślinnych nie jest obecnie do końca jasna. Istniała teoria pojawienia się plastydów z chondriosomów; większość badaczy go porzuciła. Ostatnio wyrażono opinię, że plastydy powstają ze specjalnych formacji - proplastidów.

Obecnie wiadomo, że chlorofil występuje w roślinach w kilku postaciach, znana jest jednak budowa tylko dwóch z jego form – A I B, i tutaj również położenie wiązań podwójnych i charakter wiązania między magnezem i azotem nadal wymagają wyjaśnienia.

A. S. Famintsyn jako pierwszy ustalił, że proces fotosyntezy może zachodzić także przy sztucznym świetle.