Një nga ndryshimet kryesore midis qelizave bimore dhe shtazore është prania në citoplazmë e organeleve të para siç janë plastidet. Struktura, veçoritë e proceseve të tyre jetësore, si dhe rëndësia e kloroplasteve, kromoplasteve dhe leukoplasteve do të diskutohen në këtë artikull.
Struktura e kloroplastit
Plastidet jeshile, struktura e të cilave do të studiojmë tani, i përkasin organeleve të detyrueshme të qelizave të bimëve më të larta spore dhe farë. Ato janë organele qelizore me dy membranë dhe kanë një formë ovale. Numri i tyre në citoplazmë mund të jetë i ndryshëm. Për shembull, qelizat e parenkimës kolone të tehut të gjetheve të duhanit përmbajnë deri në një mijë kloroplaste, në kërcellet e bimëve të familjes së drithërave nga 30 në 50.
Të dy membranat që përbëjnë organoidin kanë një strukturë të ndryshme: e jashtme është e lëmuar, me tre shtresa, e ngjashme me membranën e vetë qelizës bimore. E brendshme përmban shumë palosje të quajtura lamela. Ngjitur me to janë qese të sheshta - tilakoidet. Lamelat formojnë një rrjet tëtubulat paralele. Midis lamelave janë trupat tilakoidë. Ato mblidhen në pirgje - kokrra që mund të lidhen me njëra-tjetrën. Numri i tyre në një kloroplast është 60-150. E gjithë zgavra e brendshme e kloroplastit është e mbushur me matricë.
Organella ka shenja autonomie: materialin e saj trashëgues - ADN rrethore, falë së cilës kloroplastet mund të shumohen. Ekziston gjithashtu një membranë e jashtme e mbyllur që kufizon organelën nga proceset që ndodhin në citoplazmën e qelizës. Kloroplastet kanë ribozomet e tyre, molekulat i-ARN dhe t-ARN, që do të thotë se ato janë të afta për sintezën e proteinave.
Funksionet tilakoid
Siç u përmend më herët, plastidet e qelizave bimore - kloroplastet - përmbajnë qese të veçanta të rrafshuara të quajtura tilakoide. Në to u gjetën pigmente - klorofile (që marrin pjesë në fotosintezë) dhe karotenoidë (që kryejnë funksione mbështetëse dhe trofike). Ekziston gjithashtu një sistem enzimatik që siguron reagimet e fazave të lehta dhe të errëta të fotosintezës. Tilakoidet veprojnë si antena: ato fokusojnë kuantet e dritës dhe i drejtojnë ato te molekulat e klorofilit.
Fotosinteza është procesi kryesor i kloroplasteve
Qelizat autotrofike janë të afta të sintetizojnë në mënyrë të pavarur substanca organike, veçanërisht glukozë, duke përdorur dioksid karboni dhe energji të dritës. Plastidet jeshile, funksionet e të cilave po studiojmë aktualisht, janë pjesë përbërëse e fototrofeve - organizmave shumëqelizorë si:
- bimë me spore më të larta (myshqe, bisht kuajsh, myshk,fier);
- farërat (gjimnospermat - ginga, halorët, ephedra dhe angiospermat ose bimët me lule).
Fotosinteza është një sistem reaksionesh redoks, të cilat bazohen në procesin e transferimit të elektroneve nga substancat dhuruese në komponimet që i "marrin" ato, të ashtuquajturit pranues.
Këto reaksione çojnë në sintezën e substancave organike, veçanërisht glukozës, dhe lirimin e oksigjenit molekular. Faza e dritës e fotosintezës ndodh në membranat tilakoidale nën veprimin e energjisë së dritës. Kuantat e dritës së absorbuar ngacmojnë elektronet e atomeve të magnezit që përbëjnë pigmentin e gjelbër - klorofilin.
Energjia e elektroneve përdoret për sintezën e substancave me intensitet energjie: ATP dhe NADP-H2. Ato ndahen nga qeliza për reaksione të fazës së errët që ndodhin në matricën e kloroplastit. Kombinimi i këtyre reaksioneve sintetike çon në formimin e molekulave të glukozës, aminoacideve, glicerinës dhe acideve yndyrore, të cilat shërbejnë si material ndërtimor dhe trofik i qelizës.
Llojet e plastikës
Plastidet e gjelbra, struktura dhe funksionet e të cilave diskutuam më herët, gjenden në gjethe, në kërcell të gjelbër dhe nuk janë speciet e vetme. Pra, në lëkurën e frutave, në petalet e bimëve të lulëzuara, në mbulesat e jashtme të fidaneve nëntokësore - zhardhokët dhe llamba, ka plastide të tjera. Ato quhen kromoplaste ose leukoplaste.
Organelet pa ngjyrë (leukoplastet) kanë një formë të ndryshme dhe ndryshojnë nga kloroplastet në atë që atozgavra e brendshme nuk ka pllaka të holla - lamela, dhe numri i tilakoideve të zhytura në matricë është i vogël. Vetë matrica përmban acid deoksiribonukleik, organele që sintetizojnë proteinat - ribozome dhe enzima proteolitike që shpërbëjnë proteinat dhe karbohidratet.
Leukoplastet kanë gjithashtu enzima - sintetaza të përfshira në formimin e molekulave të niseshtës nga glukoza. Si rezultat, plastidet e qelizave bimore pa ngjyrë grumbullojnë lëndë ushqyese rezervë: granula proteinash dhe kokrra niseshte. Këto plastide, funksioni i të cilave është grumbullimi i substancave organike, mund të kthehen në kromoplaste, për shembull, gjatë pjekjes së domateve që janë në fazën e pjekjes qumështore.
Nën një mikroskop skanues me rezolucion të lartë, dallimet në strukturën e të tre llojeve të plastideve janë qartë të dukshme. Kjo, para së gjithash, ka të bëjë me kloroplastet, të cilat kanë strukturën më komplekse të lidhur me funksionin e fotosintezës.
Kromoplastet - plastide me ngjyra
Së bashku me qelizat bimore jeshile dhe të pangjyrë, ekziston një lloj i tretë i organeleve të quajtura kromoplaste. Ata kanë një larmi ngjyrash: të verdhë, vjollcë, të kuqe. Struktura e tyre është e ngjashme me leukoplastet: membrana e brendshme ka një numër të vogël lamelash dhe një numër të vogël tilakoidesh. Kromoplastet përmbajnë pigmente të ndryshme: ksantofile, karoten, karotenoid, të cilat janë substanca ndihmëse fotosintetike. Janë këto plastide që japin ngjyrën e rrënjëve të panxharit, karotave, frutave të pemëve frutore dhe manave.
Si lindin atodhe transformojnë reciprokisht plastidet
Leukoplastet, kromoplastet, kloroplastet janë plastide (struktura dhe funksionet e të cilave po studiojmë) që kanë një origjinë të përbashkët. Ato janë derivate të indeve meristematike (edukative), nga të cilat formohen protoplastide - organele me dy membrana qese me madhësi deri në 1 mikron. Në dritë, ato ndërlikojnë strukturën e tyre: formohet një membranë e brendshme që përmban lamela dhe sintetizohet pigmenti i gjelbër klorofil. Protoplastidet bëhen kloroplaste. Leukoplastet gjithashtu mund të shndërrohen nga energjia e dritës në plastide jeshile dhe më pas në kromoplaste. Modifikimi i plastidit është një fenomen i përhapur në botën bimore.
Kromatoforet si prekursorë të kloroplasteve
Organizmat fototrofikë prokariotikë - bakteret jeshile dhe vjollcë, e kryejnë procesin e fotosintezës me ndihmën e bakteroklorofilit A, molekulat e së cilës ndodhen në daljet e brendshme të membranës citoplazmike. Mikrobiologët i konsiderojnë kromatoforet bakteriale si pararendës të plastideve.
Kjo konfirmohet nga struktura e tyre e ngjashme me kloroplastet, përkatësisht prania e qendrave të reagimit dhe sistemeve të kapjes së dritës, si dhe rezultatet e përgjithshme të fotosintezës, që çojnë në formimin e përbërjeve organike. Duhet të theksohet se bimët më të ulëta - algat jeshile, si prokariotët, nuk kanë plastide. Kjo për faktin se formacionet që përmbajnë klorofil - kromatoforet, kanë marrë përsipër funksionin e tyre - fotosintezën.
Si lindën kloroplastet
Ndër shumë hipotezaorigjina e plastideve, le të ndalemi te simbiogjeneza. Sipas ideve të tij, plastidet janë qeliza (kloroplaste) që lindën në epokën arkeane si rezultat i depërtimit të baktereve fototrofike në qelizën heterotrofike primare. Ishin ata që më vonë çuan në formimin e plastideve jeshile.
Në këtë artikull, ne studiuam strukturën dhe funksionet e organeleve me dy membranë të një qelize bimore: leukoplastet, kloroplastet dhe kromoplastet. Dhe zbuloi gjithashtu rëndësinë e tyre në jetën qelizore.
