Plastos raksturojums, struktūra un veidi

The plast vai plastidiosson grupu pusautomātisko šūnu organellu ar dažādām funkcijām. Tie ir atrodami aļģēs, sūnās, papardes, vingrošanas spermas un angiospermas šūnās. Vislielākais plastīds ir hloroplasts, kas atbild par fotosintēzi augu šūnās.

Atbilstoši tās morfoloģijai un funkcijai, ir daudz dažādu plastīdu: chromoplasts, leucoplastos, amiloplastos, etioplastos, oleoplasts. Chromoplasts specializējas karotinoīdu pigmentu uzglabāšanā, amiloplastu uzglabāšanas ciete un plankumi, kas aug tumsā, tiek saukti par etioplastosiem..

Pārsteidzoši, dažos parazītiskajos tārpos un noteiktos jūras moluskos ir ziņots par plastīdiem.

Indekss

• 1 Vispārīgi raksturlielumi
• 2 Struktūra
• 3 veidi
  • 3.1 Proplastīdi
  • 3.2 Hloroplasti
  • 3.3 Amiloplasti
  • 3.4. Hromoplasts
  • 3.5. Oleoplasts
  • 3.6. Leucoplastos
  • 3.7 Gerontoplastos
  • 3.8. Etioplasti
• 4 Atsauces

Vispārīgās īpašības

Plastīdi ir organelleli, kas atrodas augu šūnās, kas pārklātas ar divkāršu lipīdu membrānu. Viņiem ir savs genoms, ko izraisa to endosimbiotiskā izcelsme.

Tiek ierosināts, ka pirms aptuveni 1,5 miljardiem gadu protoeucariotu šūnu norijot fotosintētiskā baktērija, izraisot eukariotu ciltsrakstu.

Evolucionāli mēs varam atšķirt trīs plastīdu līnijas: glaukofītus, sarkano aļģu (rhodoplastos) un zaļo aļģu (hloroplastu) līnijas. Zaļā līnija radīja abu aļģu un augu plankumus.

Ģenētiskajam materiālam ir 120 līdz 160 kb - augstākajos augos - un tā ir organizēta slēgtā un cirkulārā divcauruļu DNS molekulā.

Viena no šo organellu spilgtākajām iezīmēm ir spēja savstarpēji pārvērsties. Šīs izmaiņas notiek, pateicoties molekulārajiem un vides stimuliem. Piemēram, ja Ethioplast saņem saules gaismu, tas sintezē hlorofilu un kļūst par hloroplastu.

Papildus fotosintēzei, plastīdiem ir dažādas funkcijas: lipīdu un aminoskābju sintēze, lipīdu un cietes uzglabāšana, stomata funkcionēšana, augu struktūru, piemēram, ziedu un augļu, krāsas un gravitācijas uztvere..

Struktūra

Visus plastīdus ieskauj divkārša lipīdu membrāna, un iekšpusē tiem ir nelielas membrānas struktūras, ko sauc par thylakoids, kas var ievērojami paplašināties dažu veidu plastīdos..

Struktūra ir atkarīga no plastīda veida, un katrs variants tiks sīkāk aprakstīts nākamajā sadaļā.

Veidi

Pastāv virkne plastīdu, kas augu šūnās pilda dažādas funkcijas. Tomēr robeža starp katra plastīda tipu nav ļoti skaidra, jo pastāv būtiska mijiedarbība starp struktūrām un pastāv iespēja savstarpēji pārveidoties..

Tādā pašā veidā, salīdzinot dažādus šūnu veidus, konstatēts, ka plastīdu populācija nav viendabīga. Starp augstākajiem augiem sastopamie plastīdu veidi ir šādi:

Proplastīdi

Tie ir plastīdi, kas vēl nav diferencējušies un ir atbildīgi par visu veidu plastīdu veidošanu. Tie ir atrodami augu meristemās, gan saknes, gan kāti. Tās ir arī embrijos un citos jaunos audos.

Tās ir nelielas konstrukcijas, viena vai divas mikrometri garas un nesatur pigmentu. Viņiem ir tylakoida membrāna un viņu pašu ribosomas. Sēklās proplastidija satur cietes graudus, kas ir svarīgs avots avotam.

Proplastidiju skaits uz šūnām ir mainīgs, un no 10 līdz 20 no šīm struktūrām var atrast.

Proplastīdu sadalījums šūnu dalīšanās procesā ir būtisks, lai nodrošinātu meristēmu vai konkrēta orgāna pareizu darbību. Ja notiek nevienlīdzīga segregācija un šūna nesaņem plēves, tā ir paredzēta ātrai nāvei.

Tāpēc stratēģija, lai nodrošinātu taisnīgu plastīdu sadalījumu meitas šūnās, ir homogēni sadalīta šūnu citoplazmā..

Līdzīgi, proplastīdiem ir jābūt mantojamiem pēcnācējiem, un tie ir klāt gametas veidošanā.

Hloroplasti

Hloroplasti ir svarīgākie un pamanāmākie augu šūnu plankumi. Tās forma ir ovāla vai sferoidāla, un to skaits parasti svārstās no 10 līdz 100 hloroplastiem vienā šūnā, lai gan tas var sasniegt 200.

Tās mēra no 5 līdz 10 μm garumā un no 2 līdz 5 μm platumā. Tie atrodas galvenokārt augu lapās, lai gan tie var būt arī kāti, kātiņi, nenobriedušas ziedlapiņas, cita starpā.

Hloroplasti attīstās auga struktūrās, kas nav pazemes, no proplastīdijas. Visvairāk bēdīgi slavenās pārmaiņas ir pigmentu ražošana, lai ņemtu vērā šīs organellas zaļo krāsu.

Tāpat kā pārējie plankumi, tos ieskauj dubultā membrāna, un iekšpusē tiem ir trešā membrāna sistēma, tylakoids, kas iestrādāti stromā..

Tilakoidi ir disku formas struktūras, kas tiek sakrautas granulās. Šādā veidā hloroplastu var strukturāli iedalīt trīs nodalījumos: telpa starp membrānām, stromas un tylakoida lūmenu..

Tāpat kā mitohondrijās, vecāku klātbūtne ar vecākiem (nepārprotamie) ir hloroplastu mantojums bērniem un viņiem ir savs ģenētiskais materiāls..

Funkcijas

Hloroplastos notiek fotosintēzes process, kas ļauj augiem uztvert gaismu no saules un pārvērst to par organiskām molekulām. Faktiski hloroplasts ir vienīgais plastīds ar fotosintēzes iespējām.

Šis process sākas ar tilakoidu membrānām ar gaismas fāzi, kurā enzīmu kompleksiem un procesam nepieciešamajām olbaltumvielām. Fotosintēzes vai tumšās fāzes beigu stadija notiek stromā.

Amiloplasts

Amiloplasti specializējas cietes graudu uzglabāšanā. Tās galvenokārt atrodamas augu rezerves audos, piemēram, sēklās un bumbuļos.

Lielākā daļa amiloplastu veidojas tieši no protoplazmas organisma attīstības laikā. Eksperimentāli amiloplastu veidošanās ir panākta, aizvietojot fitohormona auksīnu ar citokinīniem, izraisot šūnu dalīšanās samazināšanos un izraisot cietes uzkrāšanos..

Šie plastīdi ir daudzu fermentu rezervuāri, līdzīgi kā hloroplastiem, lai gan tiem nav hlorofila un fotosintēzes iekārtu..

Grūtības uztvere

Amiloplasti ir saistīti ar atbildi uz smaguma sajūtu. Sakņās smaguma sajūtu uztver kolumellas šūnas.

Šajā struktūrā ir statolīti, kas ir specializēti amiloplasti. Šīs organellas atrodas kolumellas šūnu apakšā, norādot uz smaguma sajūtu.

Statolītu stāvoklis izraisa virkni signālu, kas noved pie auksīna hormona pārdales, izraisot struktūras augšanu, kas veicina gravitāciju..

Cietes granulas

Ciete ir puskristālisks nešķīstošs polimērs, ko veido atkārtotas glikozes vienības, veidojot divu veidu molekulas, amilopeptīnu un amilozi..

Amilopeptīnam ir sazarota struktūra, bet amiloze ir lineārs polimērs un vairumā gadījumu uzkrājas proporcijā 70% amilopeptīna un 30% amilozes..

Cietes granulām ir diezgan organizēta struktūra, kas saistīta ar amilopeptīna ķēdēm.

Pārbaudītajos amiloplastos no graudaugu endospermas granulas diametrs ir no 1 līdz 100 μm, un tās var atšķirt lielas un mazas granulas, kuras parasti sintezē dažādos amiloplastos..

Chromoplasts

Hromoplasts ir ļoti neviendabīgs plastīds, kas uzglabā dažādus pigmentus ziedos, augļos un citās pigmentētās struktūrās. Arī šūnās, kas var uzglabāt pigmentus, ir zināmas vakuoles.

Sastāvdaļās ir nepieciešams zināms mehānisms, lai piesaistītu par apputeksnēšanu atbildīgos dzīvniekus; šī iemesla dēļ dabiskā atlase veicina spilgtu un pievilcīgu pigmentu uzkrāšanos dažās augu struktūrās.

Parasti hromoplastus attīsta no hloroplastiem augļu nogatavināšanas procesā, kur zaļie augļi laika gaitā iegūst raksturīgu krāsu. Piemēram, nenobrieduši tomāti ir zaļi un, kad tie ir nobrieduši, tie ir spilgti sarkani.

Galvenie pigmenti, kas uzkrājas hromoplastos, ir karotinoīdi, kas ir mainīgi un var radīt dažādas krāsas. Karotīni ir oranži, likopēns ir sarkans, un zeaksantīns un violaxantīns ir dzelteni.

Struktūru galīgo krāsojumu nosaka minēto pigmentu kombinācijas.

Oleoplasts

Plastīdi spēj uzglabāt arī lipīdu vai olbaltumvielu molekulas. Oleoplasts spēj uzglabāt lipīdus īpašās struktūrās, ko sauc par plastoglóbulos.

Tiek atrastas ziedu antenas un to saturs nonāk putekšņu graudu sienā. Tie ir arī ļoti bieži dažās kaktusu sugās.

Turklāt oleoplastiem ir dažādi proteīni, piemēram, fibrilīns un fermenti, kas saistīti ar izoprenoīdu metabolismu..

Leucoplastos

Leukoplastos ir pigmenti nesaturošie plēves. Pēc šīs definīcijas amiloplastus, oleoplastus un proteoplastus var klasificēt kā leucoplastos \ t.

Leucoplastos atrodami vairumā augu audu. Viņiem nav acīmredzamas tilakoidas membrānas, un tiem ir maz plastoglobulīnu.

To saknes ir vielmaiņas funkcijas, kur tās uzkrāj svarīgus cietes daudzumus.

Gerontoplastos

Kad augu vecums, labontoplastos notiek hloroplastu konversija. Gados vecuma periodā thylakoid membrāna sabojājas, plastogli šūnas uzkrājas un hlorofils degradējas.

Etioplastos

Kad augi aug zemu apgaismojumu apstākļos, hloroplasts nepietiekami attīstās un veidojas plastīds, ko sauc par ethioplasto.

Etioplastos ir cietes graudi, un tajos nav plaši attīstītas tilakoidas membrānas, kā nobriedušos hloroplastos. Ja apstākļi mainās un ir pietiekami daudz gaismas, etioplastos var attīstīties hloroplastos.

Atsauces

1. Biswal, U. C., & Raval, M. K. (2003). Hloroplastu biogenēze: no proplastīda līdz gerontoplastam. Springer Science & Business Media.
2. Cooper, G.M. (2000). Šūna: molekulārā pieeja. 2. izdevums. Sunderland (MA): Sinauer Associates. Hloroplasti un citi plastīdi. Pieejams: ncbi.nlm.nih.gov
3. Gould, S. B., Waller, R. F., un McFadden, G. I. (2008). Plastīdu attīstība. Augu bioloģijas gada pārskats, 59, 491-517.
4. Lopez-Juez, E., un Pyke, K. A. (2004). Plastids atlaida: to attīstību un integrāciju augu attīstībā. Starptautiskais attīstības bioloģijas žurnāls, 49(5-6), 557-577.
5. Pyke, K. (2009). Plastīdu bioloģija. Cambridge University Press.
6. Pyke, K. (2010). Plastīdu sadalījums. AoB Augi, plq016.
7. Wise, R. R. (2007). Plastīda formas un funkcijas daudzveidība. In Plastīdu struktūra un funkcija (3-26. lpp.). Springer, Dordrecht.