Пластиды. Вакуоль

  • 1. Типы пластид и их строение
  • 2. Онтогенез и взаимопревращение пластид
  • 3. 11роисхождение пластид
  • 4. Строение и функции вакуоли

Типы пластид и их строение

Пластиды вместе с вакуолью и клеточной оболочкой яв.я-ются специфическими органеллами растительной клетки. Совокупность всех пластид клетки называется пластидом. Зрелые пластиды делятся на 3 группы по окраске, которая определяется пигментами и, следовательно, функциями. Обычно в клетке встречаются пластиды только одного типа.

Хлоропласты (грач. пластос — оформленный, хлорос — зеленый) играют наиболее важную роль в клетке. Зеленый цвет хлоропластов определяется наличием пигмента хлорофилла.

Напомним, что пигмент — это химическое соединение, которое поглощает видимый свет. Некоторые пигменты поглощают свет любой длины волны, поэтому воспринимаются черными. Другие поглощают свет только определенной волны, а остальные волны пропускают пли отражают. Хлорофилл поглощает в основном фиолетовые и синие лучи, а также красный свет, отражая зеленый. 11оэтому он кажется зеленым.

У растений известно несколько форм хлорофилла. Основным является хлорофилл «а». Он есть у всех фотосинтезирующих эукариот и у цианобактерий. Выделяют также хлорофиллы «в», «с» и «d». Полагают, что они выполняют вспомогательную функцию, расширяя спектр поглощения света в процессе фотосинтеза. Однако заменить хлорофилл «а» не могут.

Кроме хлорофилла в хлоропластах содержатся и другие пигменты. Прежде всего это каротиноиды. Это красные, оранжевые и желтые пигменты. Выделяют две группы каротиноидов: каротины (оранжевые) и ксантофиллы (желтые). Обычно каротиноиды маскируются хлорофиллом.

Попробуйте в зеленую краску капнуть немного жел-той краски. Какой цвет у вас получится?

Хлоропласты встречаются почта во всех клетках надземных органов растения, но особенно их много в листьях и незрелых плодах, где они состав.яют основной объем протопласта. Хлоропластов обычно не бывает в клетках подземных органов. Размер п количество хлоропластов в клетке варьирует в зависимости от вида растения и типа клетки: мезофилл листа ясеня содержит в клетке около 14 хлоропластов, свеклы — 65, картофеля — 325. 11а размер и количество хлоропластов влияют условия обитания растения, характер освещения и г. п.

Где в клетке располагаются хлоропласты? 42/

Это зависит от освещенности. Они располагаются так, чтобы улавливать свет наилучшим образом, но при этом не подвергаться действию прямых солнечных лучей. При рассеянном освещении хлоропласты располагаются ближе к свету, широкой стороной вверх. При ярком освещении хлоропласты перемещаются на боковые стенки клетки и поворачиваются к лучам узкой стороной.

Внутренняя структура хлоропласта довольно сложная. Хлоропласт имеет форму диска. Снаружи он покрыт двумембранной оболочкой. Она отделяет от гиалоплазмы основное вещество пластиды - стромугреч. ложе). Строма пронизана развитой системой мембран. Они имеют форму плоских мешочков, содержащих хлорофилл, и называются тилакоидами пли ламелла-ми. Тилакоид также состоит из двух мембран. Считается, что все тилакоиды в хлоропласте образуют единую систему. Часть тилакоидов собрана в стопки — граны. В гране тилакоиды располагаются параллельно друг другу. Число их в 1ране может быть различным у разных растений. Например, у высших имеется несколько десятков тилакоидов, у низших представителей водорослей их всего 2—5, у более высоко организованных до 20-30. Граны связаны между собой тилакоидами стромы. В некоторых участках хлоропластов оболочки пластиды образуют складки, переходящие в тилакоиды стромы. Но такое наблюдается редко.

В строме хлоропласта располагаются пластоглобулы - сферические включения жирных масел, рибосомы, светлые участки с нитями ДНК, иногда крахмальные зерна.

Что можно сказать об основной функции хлоропла-стов, исходя из особенностей их строения? Чу

Основная функция хлоропластов — фотосинтез, биологическое значение заключается в превращении энергии солнечного света в энергию химических связей.

В хлоропластах синтезируются также АТФ и АДФ, полисахариды, некоторые липиды и аминокислоты. Интересно, что большинство белков стромы и липидов мембран имеет внепла-стндное происхождение, тогда как компоненты мембраны тилакоидов синтезируются в основном самим хлоропластом.

Типичные хлоропласты отсутствуют только у некоторых паразитов и сапрофитов, а также у растений, находящихся в полной темноте. Такне растения имеют в результате бледно-желтую окраску.

Лейкопласты — это непнгментпрованные, бесцветные пластиды. Они встречаются в клетках органов, скрытых от солнечного света, например, в корнях, клубнях, семенах. В других органах они встречаются крайне редко. Лейкопласты мелкие, их характерная особенность - разнообразие формы. Они могут быть шаровидными, эллиптическими, гантелевидными, чашевидными, амебоидными. При этом даже в одной клетке формы пластид могут изменяться за короткое время.

Другая особенность, которая отличает лейкопласты от хлоропластов, — слабое развитие внутренней мембранной системы. Тилакоиды в лейкопластах редкие, обычно одиночные, располагаются без определенной ориентации пли параллельно оболочке. ; А

С чем связано такое строение лейкопластов? j

Строение определяется выполняемой функцией. Остальные компоненты лейкопластов (оболочка, строма, рибосомы, фибриллы ДНК, пластоглобулы) сходны с таковыми у хлоропластов.

Какова функция лейкопластов?

Лейкопласты выполняют функцию синтеза и накопления запасных питательных веществ, прежде всего крахмала и белков. Лейкопласты, запасающие крахмал, называются амилопластами греч. крахмал). Крахмал образуется пз сахаров, которые поставляются фотосинтезирующими клетками. В отличие от крахмала, который образуется в хлоропластах и называемого ассимиляционным или первичным, крахмал лейкопластов имеет вид зерен и называется вторичным. В лейкопластах может откладываться запасной белок в форме кристаллов пли аморфных включений, а также жирные масла в форме пластоглобул. Однако эти вещества запасаются в лейкопластах очень редко. В некоторых типах клеток лейкопласты не накапливают вещества, в них идет синтез жирных кислот, а в секреторных клетках — эфирных масел.

Хромопласты (от греч. цвет) — это пигментированные пластиды. Они характерны для клеток лепестков многих растений (лютик, нарцисс, тюльпан, одуванчик), зрелых плодов (томаты, розы, банан, рябина, тыква, арбуз, апельсин), изредка корнеплодов (морковь, свекла). Хромопласт! не содержат хлорофилла. Их яркая окраска обусловлена каротиноидами.

Строение хромопластов имеет ряд особенностей. В хромопластах, как правило, отсутствует внутренняя мембрана. Размеры и форма хромопластов сильно варьирует и обычно характерна для вида. Это обусловлено тем, что запасных продукт обычно занимает значительный объем пластиды и тем самым определяет ее форму. Например, кристаллы могут быть игловидными, пластинчатыми, треугольными, ромбовидными, овальными и т. д.

Каротиноиды хромопластов обычно растворены в жирных маслах пластоглобул. Иногда в клетках встречаются переходные формы от хлоропластов к хромопластам. Они называются хлорохромопласты, в них содержится небо.ыпое количество мелких гран и межтранных тилакоидов и много крупных пластоглобул.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >