PLASTIKAI: CHARAKTERISTIKOS, STRUKTŪRA IR TIPAI - BIOLOGIJA - 2025

Kad plastidė arba plastidiosson grupė orgánulas semiautonomous ląstelių su svyravo funkcijų. Jie randami dumblių, samanų, paparčių, gimnastikos ir angipermedžių ląstelėse. Žinomiausias plastidas yra chloroplastas, atsakingas už fotosintezę augalų ląstelėse.

Atsižvelgiant į jų morfologiją ir funkciją, plastidai yra labai įvairūs: chromoplastai, leukoplastai, amiloplastai, etioplastai, oleoplastai ir kt. Chromoplastai specializuojasi karotinoidinių pigmentų saugojime, amyloplasts kaupia krakmolą, o tamsoje augantys plastidai yra vadinami etioplastais.

Keista, kad kai kuriuose parazitiniuose kirminuose ir tam tikruose jūros moliuskuose buvo užfiksuota plastidų.

Bendrosios savybės

Plastidai yra organelės, esančios augalų ląstelėse, padengtuose dviguba lipidų membrana. Jie turi savo genomą, kuris yra jų endosimbiotinės kilmės pasekmė.

Manoma, kad maždaug prieš 1,5 milijardo metų protoeukariotinė ląstelė apėmė fotosintetinę bakteriją, ir tai sukėlė eukariotų kilmės liniją.

Evoliuciškai galima atskirti tris plastidžių linijas: glaukofitus, raudonųjų dumblių (rodoplastų) ir žaliųjų dumblių (chloroplastų) liniją. Žalioji linija sukėlė plastidus tiek iš dumblių, tiek iš augalų.

Genetinėje medžiagoje yra nuo 120 iki 160 kb - aukštesniuose augaluose - ir ji yra organizuota uždaroje ir apvalioje dvigubos juostos DNR molekulėje.

Viena ryškiausių šių organelių savybių yra jų sugebėjimas susikeisti. Šis pokytis įvyksta dėl molekulinių ir aplinkos dirgiklių buvimo. Pvz., Kai etioplastas gauna saulės šviesą, jis susintetinamas chlorofilas ir tampa chloroplastu.

Be fotosintezės, plastidai atlieka ir įvairias funkcijas: lipidų ir aminorūgščių sintezę, lipidų ir krakmolo kaupimąsi, stiebų funkcionavimą, augalų struktūrų, tokių kaip gėlės ir vaisiai, dažymą ir sunkio suvokimą.

Struktūra

Visi plastidai yra apsupti dvigubos lipidų membranos, o jų viduje yra mažos membraninės struktūros, vadinamos tiroidais, kurios tam tikrose plastidžių rūšyse gali smarkiai pailgėti.

Struktūra priklauso nuo plastido tipo, o kiekvienas variantas bus išsamiai aprašytas kitame skyriuje.

Tipai

Yra daugybė plastidžių, atliekančių skirtingas funkcijas augalų ląstelėse. Tačiau riba tarp kiekvieno tipo plastidinių nėra labai aiški, nes tarp konstrukcijų yra ryški sąveika ir yra galimybė susikeisti.

Panašiai, lyginant skirtingus ląstelių tipus, nustatyta, kad plastido populiacija nėra vienalytė. Tarp pagrindinių tipų plastidžių, aptinkamų aukštesniuose augaluose, yra šie:

Proplastidai

Tai plastidai, kurie dar nebuvo diferencijuoti ir yra atsakingi už visų tipų plastidų atsiradimą. Jie randami augalų meristemose, tiek šaknyse, tiek stiebuose. Jų taip pat yra embrionuose ir kituose jaunuose audiniuose.

Jie yra mažos struktūros, vieno ar dviejų mikrometrų ilgio ir neturi jokio pigmento. Jie turi tiroidinę membraną ir savo ribosomas. Sėklose proplastidijoje yra krakmolo grūdelių, kurie yra svarbus embriono atsargų šaltinis.

Proplastidijų skaičius vienoje ląstelėje yra įvairus, ir jų galima rasti nuo 10 iki 20.

Proplastidijos pasiskirstymas ląstelių dalijimosi procese yra būtinas, kad meristemos ar konkretus organas veiktų tinkamai. Kai vyksta netolygi segregacija ir ląstelė negauna plastidų, ji paskiriama greitai mirti.

Todėl strategija, užtikrinanti teisingą plastidžių pasidalijimą su dukterinėmis ląstelėmis, turi būti vienodai paskirstyta ląstelių citoplazmoje.

Taip pat proplastidiją turi paveldėti palikuonys ir ji yra formuojant gametas.

Chloroplastai

Chloroplastai yra ryškiausi ir pastebimiausi augalų ląstelių plastidai. Jos forma yra ovalo formos ar rutulio formos, o ląstelių skaičius paprastai svyruoja nuo 10 iki 100, nors jis gali siekti 200.

Jie yra nuo 5 iki 10 µm ilgio ir nuo 2 iki 5 µm pločio. Daugiausia jų yra augalų lapuose, nors jų, be kita ko, gali būti stiebuose, petioose, nesubrendusiuose žiedlapiuose.

Chloroplastai vystosi augalų struktūrose, kurios nėra po žeme, iš proplastidijos. Labiausiai pastebimas pokytis yra pigmentų gamyba, norint įgyti būdingą žalią šios organelės spalvą.

Kaip ir kiti plastidai, juos supa dviguba membrana, o jų viduje yra trečioji membraninė sistema - tiroidai, įterpti į stromą.

Thylakoids yra disko formos struktūros, sukrautos į grūdus. Tokiu būdu chloroplastą galima struktūriškai padalyti į tris skyrius: tarpą tarp membranų, stromos ir tiroidinio luito.

Kaip ir mitochondrijose, chloroplastų paveldėjimas iš tėvų vaikams kyla iš vieno iš tėvų (vienanarių) ir jie turi savo genetinę medžiagą.

funkcijos

Chloroplastuose vyksta fotosintezės procesas, kuris leidžia augalams užfiksuoti saulės šviesą ir paversti ją organinėmis molekulėmis. Iš tikrųjų chloroplastai yra vieninteliai plastidai, turintys fotosintezės galimybes.

Šis procesas prasideda tiroidinėse membranose su lengva faze, kurioje yra įtvirtinami fermento kompleksai ir procesui reikalingi baltymai. Paskutinė fotosintezės stadija, arba tamsi fazė, įvyksta stromoje.

Amiloplastai

Amiloplastai specializuojasi krakmolo grūdų saugojime. Jie daugiausia randami rezerviniuose augalų audiniuose, tokiuose kaip endospermas sėklose ir gumbuose.

Dauguma amiloplastų susidaro tiesiai iš protoplastų organizmo vystymosi metu. Eksperimentuojant, amyloplasts formavimas buvo pasiektas pakeičiant fitohormono auksiną citokininais, taip sumažinant ląstelių dalijimąsi ir skatinant krakmolo kaupimąsi.

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

Gravitacijos suvokimas

Amiloplastai yra susiję su reakcija į gravitacijos pojūtį. Šaknyse gravitacijos pojūtį suvokia columella ląstelės.

Šioje struktūroje yra statolitai, kurie yra specializuoti amiloplastai. Šios organelės yra kolumelės ląstelių apačioje, nurodant sunkumo pojūtį.

Statolitų padėtis sukelia daugybę signalų, kurie lemia hormono auksino persiskirstymą, sukeldami struktūros augimą gravitacijos naudai.

Krakmolo granulės

Krakmolas yra netirpus puskristalinis polimeras, sudarytas iš pasikartojančių gliukozės vienetų, gaminančių dviejų tipų molekules - amilopeptiną ir amilozę.

Amilopeptino struktūra yra šakota, tuo tarpu amilozė yra linijinis polimeras ir dažniausiai kaupiasi 70% amilopeptino ir 30% amilozės.

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

Amiloplastuose, tiriamuose nuo javų endospermo, granulių skersmuo svyruoja nuo 1 iki 100 μm, jas galima atskirti nuo didelių ir mažų granulių, kurios paprastai sintetinamos skirtinguose amyloplastuose.

Chromoplastai

Chromoplastai yra labai nevienalyti plastidai, kurie kaupia skirtingus pigmentus gėlėse, vaisiuose ir kitose pigmentinėse struktūrose. Be to, ląstelėse yra tam tikrų vakuolių, galinčių laikyti pigmentus.

Žiemojančiose sėklidėse būtina turėti tam tikrą mechanizmą, kuris pritrauktų už apdulkinimą atsakingus gyvūnus; dėl šios priežasties natūrali atranka skatina ryškių ir patrauklių pigmentų sankaupas kai kuriose augalų struktūrose.

Paprastai chromoplastai išsivysto iš chloroplastų vaisių nokinimo metu, kai laikui bėgant žali vaisiai įgauna būdingą spalvą. Pavyzdžiui, neprinokę pomidorai yra žali, o prinokę - ryškiai raudoni.

Pagrindiniai pigmentai, kaupiantys chromoplastus, yra karotinoidai, kurie yra kintami ir gali turėti skirtingas spalvas. Karotinai yra oranžiniai, likopenas yra raudonas, o zeaksantinas ir violaksantinas yra geltoni.

Galutinis struktūrų dažymas nustatomas minėtų pigmentų deriniais.

Oleoplastai

Plastidai taip pat geba saugoti lipidų ar baltymų molekules. Oleoplastai sugeba laikyti lipidus specialiuose kūnuose, vadinamuose plastoglobules.

Gėlių antenos randamos ir jų kiekis išsiskiria ant žiedadulkių grūdelių sienos. Jie taip pat labai paplitę tam tikrose kaktusų rūšyse.

Be to, oleoplastai turi skirtingus baltymus, tokius kaip fibrillinas ir fermentus, susijusius su izoprenoidų metabolizmu.

Leukoplastai

Leukoplastai yra plastidai, neturintys pigmentų. Remiantis šiuo apibrėžimu, amyoplasts, oleoplasts ir proteinoplasts galėtų būti klasifikuojami kaip leukoplastų variantai.

Leukoplastai randami daugumoje augalų audinių. Jie neturi pastebimos tiroidinės membranos ir turi nedaug plazmos rutulių.

Jie turi medžiagų apykaitos funkcijas šaknyse, kur sukaupia nemažą krakmolo kiekį.

Gerontoplastai

Augalui senstant, chloroplastai virsta gerontoplastais. Senėjimo proceso metu plyšta tiroidinė membrana, kaupiasi plazmos rutuliai, o chlorofilas suyra.

Etioplastai

Augalams augant silpnam apšvietimui, chloroplastai netinkamai vystosi, o susidaręs plastidas yra vadinamas etioplastu.

Etioplazduose yra krakmolo grūdelių ir jie neturi plačiai išsivysčiusios tiroidinės membranos, kaip ir subrendę chloroplastai. Jei sąlygos pasikeičia ir yra pakankamai šviesos, etioplastai gali išsivystyti į chloroplastus.

Nuorodos

1. Biswal, UC, & Raval, MK (2003). Chloroplastų biogenezė: nuo proplastidų iki gerontoplastų. „Springer“ mokslo ir verslo žiniasklaida.
2. Cooperis, GM (2000). Ląstelė: molekulinis požiūris. 2-asis leidimas. „Sunderland“ (MA): „Sinauer Associates“. Chloroplastai ir kiti plastidai. Galima rasti: ncbi.nlm.nih.gov
3. Gould, SB, Waller, RF ir McFadden, GI (2008). Plastidų raida. Metinė augalų biologijos apžvalga, 59, 491–517.
4. Lopezas - Juezas, E., ir Pyke, KA (2004). Plastidai neišlaisvinti: jų raida ir integracija į augalų vystymąsi. Tarptautinis raidos biologijos žurnalas, 49 (5–6), 557–577.
5. Pyke, K. (2009). Plastidinė biologija. Cambridge University Press.
6. Pyke, K. (2010). Plastidinis padalijimas. „AoB“ augalai, plq016.
7. Išminčius, RR (2007). Plastido formos ir funkcijos įvairovė. Plastidžių struktūroje ir funkcijose (p. 3–26). Springeris, Dordrechtas.