Tvoření, Sekundárního vzdělávání a školy
Jaký je chloroplast? Chloroplasty: struktura a funkce
Flora - je jedním z hlavních zdrojů naší planety. Je to díky flóře světě je kyslík, který dýcháme, jídlo má obrovskou databázi, ze kterého veškerý život závisí. Rostliny jsou jedinečné v tom, že lze převést anorganické chemické sloučeniny na organické látky.
Základní definice
Tzv specifická struktura, ve které jsou procesy fotosyntézy, které jsou zaměřeny na vázání oxidu uhličitého a tvorbě některých sacharidů. Vedlejším produktem je kyslík. Tento protáhlý organely v délce, dosahující 2-4 mm na šířku, jejich délka je do 5.10 um. U některých druhů zelených řas někdy našel chloroplasty obři prodloužil o 50 mm!
Tyto řasy mohou být také další funkce: celá buňka mají jen jeden organela tento druh. V buňkách vyšších rostlin je obvykle mezi 10-30 chloroplastů. Nicméně, v jejich případě může splnit světlé výjimky. Tak, v palisáda tkáně běžného tabáku tam 1000 chloroplastů na buňku. Jaké jsou chloroplasty? Fotosyntéza - to je jejich hlavní, ale ne jedinou roli. Jasně pochopit jejich význam v životě rostliny, je důležité znát mnoho aspektů jejich vzniku a vývoje. To vše je dále popsáno v tomto článku.
Původ chloroplastů
Takže, co je chloroplast, jsme se naučili. A jak došlo tyto organely? Jak je to, že rostliny se objevil jako unikátní zařízení, které převádí oxid uhličitý a vodu do složitých organických sloučenin?
V současné době patří mezi vědci převládající pohled na endosymbiotic původu těchto organel, jako jejich nezávislý výskyt v rostlinných buňkách je velmi pochybné. Dobře vědomi toho, že lišejníky - symbiózu řasy a houby. Jednobuněčné řasy zároveň žije v houbových buňkách. Nyní vědci se domnívají, že v dávných dobách fotosyntézy sinice infiltroval do rostlinných buněk, a pak ztratil některé „nezávislosti“, převedení většiny genomu v jádře.
důkaz
Relativně nedávno, hypotéza prokaryotické původ těchto prvků nebyl příliš populární ve vědecké komunitě, mnoho považovat ji za „výmysly amatéry.“ Ale po hloubkové analýzy nukleotidových sekvencí v DNA chloroplastů, tento předpoklad byl brilantní potvrzení proběhl. Ukázalo se, že tyto struktury jsou velmi podobné, i úzce souvisí, DNA z bakteriálních buněk. Tak, podobné sekvence byla nalezena v volně žijících sinic. Zejména se ukázalo, že je velmi podobné geny ATP-syntetizující komplex, stejně jako v „zařízení“, transkripce a translace.
Promotory, které definují počátek čtení genetické informace z DNA a terminál nukleotidových sekvencí, které jsou zodpovědné za jeho ukončení, jak je uspořádáno v obrazu bakteriální. Samozřejmě miliardy let evolučních proměn byli schopni dělat mnoho změn v chloroplastech, ale sekvence chloroplastů genech zůstalo naprosto beze změny. A je to - nevyvratitelný plný důkaz, že chloroplasty a ve skutečnosti jednou měl prokaryotické předka. Možná to bylo tělo, které také došlo moderní sinice.
Chloroplast vývoj proplastids
„Pouze pro dospělé“ organela vyvíjí z proplastids. Jedná se o malý, zcela bezbarvé organela, má jen několik mikrometrů v průměru. Je obklopen hustou dvouvrstvé membrány, která obsahuje kruh DNA specifické pro chloroplast. Vnitřní membrána systém tyto „předci“ nemají organel. Vzhledem k extrémně malé velikosti jejich studie je velmi obtížné, ale proto, že údaje o jejich vývoj je velmi nízká.
Je známo, že existuje několik takových protoplastid v jádru zvířat a rostlin v každé vejce. V průběhu embryonálního vývoje, jsou rozděleny a přeneseny do jiných buněk. Je snadné zjistit: genetické vlastnosti, které jsou nějakým způsobem spojeny s plastidy jsou přenášeny pouze prostřednictvím mateřské linii.
Vnitřní membrána protoplastidy během vývoje vyčnívá do organely. Z těchto struktur roste thylakoid membrány, které jsou zodpovědné za tvorbu GP a lamel stromatu organely. V úplné tmě protopastida začne převádět do prekurzoru chloroplastu (etioplast). Tato primární organoidní vyznačující se tím, že v něm je poměrně složitá krystalová struktura. Jakmile se na list rostliny dostane světlo, je zcela zničen. Poté, tvorba „tradiční“ vnitřní struktury chloroplast, který je vytvořen jako časové thylakoids a lamelami.
Rozdíly rostliny obchod škrobu
Každá buňka obsahuje několik meristemalnoy takové proplastids (jejich počet se liší v závislosti na druhu rostlin a dalších faktorů). Jakmile je tato primární tkáň začne převádět do listu, organely prekurzory jsou transformovány do chloroplastů. Takže, dokončili svůj růst, mladé pšenice listy mají chloroplasty ve výši 100-150 jednotek. Poněkud komplikovanější je tomu v případě těch rostlin, které jsou schopné akumulace škrobu.
Zjistili jsme, že chloroplastový, mimochodem odhaluje spojení mezi tímto organely se strukturami prokaryotických organismů. Zde je situace podobná: vědci zjistili, že dlouhá amyloplastů jsou chloroplasty obsahují přesně stejnou DNA, a jsou vytvořeny z přesně stejným protoplastid. V důsledku toho by měly být považovány ve stejném provedení. Amyloplastů skutečnost je třeba považovat za zvláštní druh chloroplastů.
Jako tvořil amyloplastů?
Můžete si vytvořit analogii mezi protoplastidami a kmenových buněk. Jednoduše řečeno, amyloplastů v určitém okamžiku začnou vyvíjet v poněkud odlišným způsobem. Vědci se však naučili něco zajímavého: podařilo se jim dosáhnout vzájemné přeměny chloroplastů bramborových listů v amyloplastů (a naopak). Canonicity příklad známo, že každé dítě školou povinné - bramborové hlízy na světle zelenou.
Další informace o způsobech diferenciace těchto organel
Víme, že během zrání plodů rajčat, jablek a některých dalších rostlin (i v listech stromů, bylin a keřů na podzim), je proces „degradaci“, když chloroplasty v rostlinných buňkách jsou transformovány do chromoplastů. Tyto organely obsahují ve svém složení pigmenty, karotenoidů.
Konverze se vztahuje ke skutečnosti, že za určitých podmínek dochází k úplné zničení thylakoidů, a pak získá jiný organela vnitřní organizace. Je to tady, že se vrátíme k otázce, která začala diskutovat na začátku článku: Vliv jádra pro rozvoj chloroplastů. To znamená, že speciální proteiny, které jsou syntetizovány v cytoplasmě buněk, organel iniciuje proces justování.
Struktura chloroplastu
Poté, co mluví o vzniku a vývoji chloroplastů, by měla vypracovat na jejich struktuře. Tím spíše, že je to velmi zajímavé a zaslouží samostatnou diskusi.
Základní chloroplasty struktura se skládá ze dvou lipoproteinových membrán, vnitřních i vnějších. Tloušťka každé z nich je o 7 nm, vzdálenost mezi nimi - 20 až 30 nm. Stejně jako v případě jiných forem plastidových vnitřní vrstva se zvláštní strukturou, vyčnívají směrem dovnitř organela. Zralých chloroplastech tam jen dva typy karet „kroucení“ membrán. První forma lamel stromatu, druhý - thylakoidních membrána.
Lamely a thylakoids
Je třeba poznamenat, že existuje jasná spojitost, která má chloroplastový membránu s podobnými útvary uvnitř organely. Skutečnost, že některé z jeho záhybů může probíhat od jedné stěny ke druhé (jak je v mitochondriích). Takže lamely mohou tvořit jakýsi „pytle“ nebo rozvětveném řetězci. Nicméně, většina z těchto struktur jsou uspořádány paralelně k sobě a nejsou spojené k sobě navzájem.
Celkový počet ploch, které jsou obsaženy v chloroplastech vyšších rostlin, může být až 40-60. Každý thylakoidních tak těsně do druhého, aby jejich vnější membrány tvoří jednu rovinu. Tloušťka vrstvy v kloubu může být až 2 nm. Všimněte si, že podobné struktury, které jsou tvořeny vedle sebe a thylakoids lamel, zcela neobvyklé.
V místech styku jako vrstva, někdy dosahuje stejného 2 nm. Tak, chloroplasty (struktura a funkce, které je velmi obtížné) nejsou jediná monolitická konstrukce, druh „stát ve státě‘. V některých aspektech je struktura těchto organel není méně náročný než celé buněčné struktury!
Grana jsou vzájemně propojeny s pomocí lamely. Ale dutiny thylakoids, které tvoří stoh, vždy zavřené a nekomunikuje s intermembrane prostoru. Jak můžete vidět, chloroplastový struktura je poměrně složitá.
Co může být přítomen v chloroplastech pigmenty?
Které mohou být obsaženy v chloroplastů stroma každého? K dispozici jsou samostatné molekuly DNA a mnoho ribozomy. V amyloplastů je uložen v stromatu škrobových zrn. V souladu s tím, chromoplastů jsou pigmenty. Samozřejmě, že existují různé pigmenty chloroplastů, ale nejčastější je chlorofyl. Okamžitě se dělí do několika typů:
- Skupina A (modrozelený). Vyskytuje se v 70% případů se nacházejí v chloroplastech vyšších rostlin a řas.
- Skupina B (žlutá-zelená). Zbývajících 30% se také nacházejí ve vyšších rostlin a řas druhu.
- Skupiny C, D a E jsou mnohem vzácnější. Je k dispozici v chloroplastech některých druhů nižších rostlin a řas.
V červené a hnědých mořských řas v chloroplastech nejsou tak vzácné, může být velmi různé druhy organických barviv. Některé řasy také obvykle obsahuje téměř všechny existující pigmentů chloroplastů.
Funkce chloroplastů
Samozřejmě, že jejich hlavní funkcí je přeměnit světelnou energii na organických složek. Sam fotosyntéza se koná v Grand Prix za přímé účasti chlorofylu. Pohlcuje sluneční světlo energie, přenášením na energii excitovaných elektronů. Ta, která má své přebytečné zásoby, získá přebytek energie, který se používá pro rozkladu vody a syntézu ATP. Když je voda vytvoří rozpadu kyslík a vodík. Za prvé, jak jsme již zmínili, to je vedlejší produkt a vylučovaný do okolního prostoru, a vodíku je spojena s konkrétním proteinem, ferredoxin.
Energetická role ATP
Výsledný ATP je nesmírně důležitá, neboť je hlavním „baterie“ energie, což vede k různým potřebám buňky. NADP-H2 zahrnuje redukčního činidla, vodík, a tato sloučenina je schopna snadno dávat to v případě potřeby. Jednoduše řečeno, je to účinný chemický redukční činidlo je: v procesu fotosyntézy, tam je soubor reakcí, které, aniž by to prostě nemůže nastat.
Dále, v případě, že přijde chloroplastu enzymy, které působí ve tmě a gran je vodík redukčních a energie chloroplastů ATP použit ke spuštění syntézu řady organických látek. Vzhledem k tomu, fotosyntéza probíhá za dobrých světelných podmínek, akumulované sloučeniny se používají pro potřeby rostlin sebe ve tmě.
Můžete říci, že tento proces je v některých ohledech vypadá podezřele jako dech. Co ho odlišuje od fotosyntézy? Následující tabulka vám pomůže pochopit tuto otázku.
standardní port | fotosyntéza | dech |
v případě, že | Pouze během dne, když sluneční světlo | Kdykoli |
kde probíhá | Buňky obsahující chlorofyl | Všechny živé buňky |
kyslík | přidělení | příjem |
CO2 | příjem | přidělení |
organické látky | Synthesis, částečné štěpení | pouze štípání |
energie | je absorbován | stojany |
To je to, co se liší od dýchání fotosyntézu. Tabulka přehledně zobrazuje jejich hlavní rozdíly.
Některé z „paradoxů“
Většina z následné reakce probíhá přímo tady v chloroplastů stroma. Budoucí cesta syntetizovaných sloučenin se liší. Například, jednoduché cukry bezprostředně za organel se hromadí v jiných částech buňky ve formě polysacharidů, především - škrob. V chloroplastech se vyskytuje jako ukládání tuků a předběžné akumulace jejich prekurzory, které jsou pak předávány do jiných buněk v okolí.
Mělo by být zřejmé, že všechny syntetické reakce vyžadují ohromné množství energie. Jejím jediným zdrojem je stále stejný fotosyntéza. Jedná se o proces, který často vyžaduje tolik energie, že ji musí dostat tím, že zničí látky, které vznikají jako důsledek předchozího syntézy! Tedy, většina energie, která se získá ve svém průběhu, se vynakládá na provádění množství chemických reakcí uvnitř rostlinné buňky.
zda chloroplasty jsou statické?
Předpokládá se, že buněčné organely, včetně chloroplastech (struktura a funkce, které jsme detail malované) jsou přísně na jednom místě. Není tomu tak. Chloroplasty se může pohybovat kolem klece. Tak, v slabém světle mají tendenci zaujmout polohu u nejvíce osvětlené straně buňky, za podmínek mírné až nízké světla může zvolit určitou střední pozici, na které je možné „háček“ nejvíce sluneční světlo. Tento jev se nazývá „phototaxis“.
Stejně jako mitochondrie, chloroplasty jsou zcela autonomní organely. Mají vlastní ribozomy, že syntetizované množství vysoce specifických proteinů, které jsou používány pouze jimi. K dispozici je i pro specifické enzymové komplexy, které jsou vyráběny na zvláštních lipidů potřebných pro výstavbu lamelárních membrán. Již jsme mluvili o prokaryotické původu těchto organel, ale je třeba dodat, že někteří učenci věří, že chloroplasty dlouhodobí potomci některých parazitických organismů, které se poprvé stala symbionts, a poté jej zcela stanou nedílnou součástí buňky.
Význam chloroplasty
Pro rostliny, je zřejmé, - syntéza energie a materiálů, které se používají podle rostlinných buňkách. Ale fotosyntézy - proces, který poskytuje stabilní hromadění organických látek v globálním měřítku. Oxidu uhličitého, vody a slunečním chloroplasty mohou syntetizovat velký počet složitých makromolekulárních sloučenin. Tato schopnost je charakteristická pouze pro ně, a člověk je daleko od opakováním tohoto postupu in vitro.
Doufáme, že jste se naučili z tohoto článku, že chloroplasty je a jaká je jeho role v rostlinném těle.
Similar articles
Trending Now