Definition: What are Plastids?
a plasztidok a filogenetikailag és élettanilag rokon organellák egy csoportja, amely minden növény – és algafajtában megtalálható. Szerepükben a különböző típusú plasztidok hozzájárulnak a növényi anyagcseréhez, ezáltal elősegítve a növények növekedését és fejlődését. Ezeknek az organelláknak az egyik fő jellemzője az, hogy kettős membránnal rendelkeznek.,
a sejtekben a plasztidok elsősorban az élelmiszerek előállításában és tárolásában vesznek részt. Ezért olyan folyamatokban vesznek részt, mint a fotoszintézis, az aminosavak és lipidek szintézise, valamint a különböző anyagok tárolása néhány más funkció között.,br>
- Fern
- Moss
- Some parasitic worms
- Some marine mollusks (some sea slugs)
Examples
- Chromoplasts
- Chloroplasts
- Leucoplasts
Types of Plastids
Like all plant cells, plastids are derived from meristem cells within the plant., A hajtásokon és a gyökércsúcsokon található merisztémák a növények differenciálatlan sejtjeinek forrása.
Proplastidek, a progenitor plasztidok, differenciálatlan plasztidok, amelyek merisztémákból származnak. Ennek a progenitornak a továbbfejlesztése különböző típusú plasztidok előállítását eredményezi, amelyek viszont különböző funkciókat szolgálnak, amelyek hozzájárulnak az Általános anyagcseréhez.,
kloroplasztok
a kloroplasztok olyan plasztidok, amelyek a növényi leveleken található mezofill sejtekben találhatók. Itt a kloroplasztok egyréteget képeznek,mivel a vakuol a sejtfalhoz nyomódik. Egyes kloroplasztok a növény epidermális sejtjeiben is megtalálhatók,de kevésbé fejlettek, mint a mezofill sejtekben.,
különböző növényfajok esetében, sőt a növényen belül is, a kloroplasztok mérete változó. Míg például az epidermális sejtekben található kloroplasztok kisebbek és kevésbé fejlettek, addig a mezofill sejtekben található kloroplasztok nagyobbak és jól fejlettek.
a szerkezet tekintetében a kloroplasztok thilakoid membránt tartalmaznak, amely kiterjedt belső membrán, amely fokozza a fotoszintézist., A thylakoid membrán olyan fehérjekomplexeket tartalmaz, amelyek klorofillmolekulákat tartalmaznak, amelyek közvetlenül részt vesznek a fotoszintézisben (a fény és az energiapályák befogása).
* minél nagyobb a thylakoid membrán felülete, annál nagyobb a klorofilltartalom a sejtben.
* a thylakoid membrán körülbelül 500 mikrométer négyzetet foglal el a kloroplasztban.,
általános szerkezet
általában a kloroplasztok gömb alakúak (ovális alakúak), amelyek a nagy vacuol által a sejtfalhoz nyomva lehetnek. Ez azonban a plasztid helyétől függően változhat.
a morfológia dinamikusnak is bizonyult, ami azt jelenti, hogy az Általános alak idővel megváltozhat. A vizsgálatok azt is kimutatták, hogy a plasztid polarizálódik, a növénytől függően szélessége 5-10 mikrométer.,
a többi plasztidhoz hasonlóan a kloroplasztok kettős membránburkolattal rendelkeznek, amely a külső és belső membránból (foszfolipidrétegek) áll. A kettős membránokon belüli teret egy stroma néven ismert vizes mátrix borítja. Ez a vizes mátrix különböző enzimeket és fehérjéket tartalmaz, amelyek nélkülözhetetlenek a sejtes folyamatokhoz.,
Some of the other components of a chloroplast include:
- Grana – Thylakoids arranged in stacks (one on top of another)
- Peripheral reticulum – Membranous tubules arising from the inner membrane
- Chloroplast DNA
- Ribosome
Chromoplasts
“Chromo” comes from Greek word meaning color.,
A kromoplasztok élénk színű plasztidok, amelyek a pigment felhalmozódásának helyeként működnek. Jellemzően a húsos gyümölcsökben, virágokban, valamint a növény más pigmentált részeiben, például levelekben találhatók.
olyan pigmentekkel, mint a kromoplasztokban felhalmozódó karotinoidok, a plasztidok fontos szerepet játszanak a beporzásban, mivel vizuális vonzóként működnek a beporzásban részt vevő állatok számára.,
szerkezetileg a kromoplasztok jelentősen eltérnek az általuk tartalmazott karotinoidok típusától függően.,”57f84b8536″>
* Míg chromoplasts kialakulhat közvetlenül a progenitor, azt is kimutatták, hogy a formában chloroplasts érés során a húsos gyümölcsök.,
* egyes esetekben a kromoplasztok visszatérhetnek a kloroplasztokhoz – a fotoszintézis helyeihez.
kétféle kromoplaszt létezik, amelyek a következők:
- Phaeoplast – barnás, természetes módon barna algákban
- rhodoplast – a vörös algákban található plasztidok.,
pigmentek helyeként a kromoplasztok fontos szerepet játszanak a beporzásban, mivel különböző állatokat és madarakat vonzanak a növényhez. Miután az állat érintkezésbe kerül a növény pollenjével, biztosítja a beporzást, mivel az állat az egyik növényről a másikra mozog.
Gerontoplasts
a többi plasztidhoz képest gerontoplasztok képződnek a szeneszcencia során., Lényegében a szeneszcencia magában foglalja a növényi sejt különböző organelláinak lebomlását.
e folyamat során a kloroplaszt A thylakoid membrán kiterjedt szerkezeti módosításán megy keresztül, majd megnövekedett számú plastoglobuli képződik. A grana is fokozatosan unstacked de a gerontoplast membrán érintetlen marad, mint a szeneszcencia folytatódik.
ezért azt javasolták, hogy ez a plasztid fontos szerepet játsszon a kloroplasztok szabályozott lebomlásában., Ez lehetővé teszi, hogy a növény -, hogy megtartja a legtöbb fehérje található a chloroplasts (75% – a a teljes levél fehérje), valamint hatékonyan távolítja el a klorofill, valamint a melléktermékek, amelyek kimutatták, hogy potenciálisan toxikus.
Leucoplasts
általában a leukoplasztok színtelen plasztidok, amelyek általában színtelen levelekben és gyorsan növekvő szövetekben (gumók, szárak, gyökerek stb.) találhatók. Itt a leukoplasztok szolgálnak a keményítő képződésének és tárolásának helyszíneként.,
a kloroplaszthoz és kromoplaszthoz hasonló plasztidokhoz képest a leukoplasztok nem tartalmaznak olyan pigmenteket, mint a klorofill. Ezenkívül mély szövetekben, például növényi magokban helyezkednek el, ezért nem közvetlenül vannak kitéve a fénynek.
míg a fő funkció a tárolás, néhány leucoplast is részt vesz a zsírok és lipidek szintézisében.,
a leucoplast három fő típusa a következő:
Amyloplast
az “amylo” szó keményítőt jelent
az amyloplasztok a keményítő hosszú távú tárolásában részt vevő plasztid egyik típusa. A többi plasztidhoz hasonlóan az amiloplasztok is prolasztidokból fejlődnek ki.
a keményítő bioszintetikus útja plasztidokra korlátozódik., Itt az amiloplasztok fontos szerepet játszanak a keményítő tárolásában. A többi plasztidhoz képest az amiloplasztok nagyon kevés belső membránnal rendelkeznek, és egy vagy több nagyobb szemcsét tartalmaznak.
mint a kloroplasztok, az amiloplasztok azonban kettős membránba vannak zárva, amely strómát tartalmaz. Az amiloplasztok strómáján belül a keményítőgranulátumokat szintetizálják és végső soron tárolják.
* az Amiloplasztok szintén fontos szerepet játszanak gravimetrikus érzékelőkként., Mint ilyen, részt vesznek abban, hogy a gyökérnövekedést a földre irányítsák.
a keményítő és a gravisensing tárolása mellett egyes fajokban az amiloplasztok olyan enzimeket is termelnek (a gsgogat ciklusban), amelyek elősegítik a nitrogén asszimilációját.
Elaioplast (Lipoplasts)
az “Elaiov” görög szó az olívára vonatkozik.
az amiloplaszttól eltérően az elaioplasztok olyan típusú leukoplasztok, amelyek olajat tartalmaznak., Ezek arra szolgálnak, hogy tárolja olajok, lipidek, amelyek magyarázzák a kis csepp zsír található a plasztidok.
szerkezet-bölcs, az elaioplasztok nem rendelkeznek specifikus belső struktúrákkal. Ennek eredményeként csak lipidek/olajcseppek (plastoglobuli) vannak jelen. Bár más típusú plasztidok tartalmazhatnak bizonyos szintű plastoglobulit, a plastoglobule nagy mennyisége és összetétele különbözteti meg a többi plasztidtól.
az Elaioplasztokat kis és gömb alakjuk is jellemzi., Ezek azonban ritkák a többi plasztidhoz képest. Jellemzően az elaioplasztok egyes növények tapetális sejtjeiben találhatók, ahol hozzájárulnak a pollenfal éréséhez.
Proteinoplasztok
A Proteinoplasztok a többi plazmához képest magasabb fehérjeszintet tartalmaznak. Ezek a fehérjék is elég nagyok ahhoz, hogy a fénymikroszkóp alatt láthatók legyenek. A fehérjék vagy amorf vagy kristályos zárványokként halmozódnak fel, és membránnal kötődnek.,
Néhány más összetevőket (enzimek) a organelle a következők:
- Peroxidases
- Polifenol oxidases
Általános Felépítése, Jellemzői Plastids
A szárazföldi növények száma plastids kimutatták, hogy a viszonylag magas cellánként kezdve 30 40 100 150 a diploid sejtek., A növények plasztidjai szintén egyszerűbbek, mint más szervezetekben, például algákban.
fajtól függően (növényfajok, algák stb.) a plasztidok különféle alakzatokat vehetnek fel, többek között discoid, gömb alakú, súlyzó alakú vagy lencse alakú.
* stresszes körülmények között mitokondriumokat is megfigyeltek plasztidokban (behatolás útján). Kimutatták, hogy ez a helyzet a mitokondriumokat körülvevő plasztidokkal, például a kloroplaszttal.,
a plasztidokhoz kapcsolódó másik fontos struktúra a stromule. A plasztidok hálózatba (plasidome) történő összekapcsolásával a stromule fontos szerepet játszik a plasztidok és más sejtorganellák, például a mitokondriumok és a sejtmag közötti kommunikáció biztosításában. A stromulák szintén nagyon dinamikusak, és kimutatták, hogy minden típusú plasztid felületéről kiterjednek.,
Eltekintve ezek a szempontok a növény plastids, néhány más funkciókkal megosztott által plastids a következők:
Kettős Membrán (Boríték Membrán)
minden típusú plastids, a kettős membrán kimutatták, hogy az egyetlen membrán, hogy érintetlen marad (állandó). Olyan galaktolipidekből áll, mint az MGDG más lipidek és fehérjék között., A plasztidok genomcsökkenése miatt, különösen a sejtekben, a plasztidok csak kis számú fehérjét képesek kódolni.
ennek eredményeként nagymértékben függenek a sejtmag által kódolt fehérjéktől. Itt tehát a plasztidok kettős membránburkolata döntő szerepet játszik a fehérje szállításában a sejt citoplazmájából a plasztidba.
a fehérje transzport mellett a membrán fontos szerepet játszik a jelátviteli folyamatban is., A plasztidok és a sejtmag közötti kommunikáció különösen fontos a génexpresszió során. Ezért a membrán fontos szerepet játszik a sejtjelzésben, így a génexpresszió szabályozásában.,s a plastid borítékok közé:
- Szállítása más anyagból, beleértve az alapvető fémek metabolitok
- Anyagcsere zsírsav, lipidek, pedig karotinoid egyéb vegyületek
- Termelés növekedésszabályozó
- Kölcsönhatás a sejt endomembrane rendszerek
Plastid Gázcserenyílás
Stroma utal, hogy a belső tér, terület, amelyet a kettős membrán a plastid., Színtelen folyadék/mátrix tölti ki, amely körülveszi a thylakoidot, valamint számos más organellát a plasztidon belül.
a stroma egyéb komponensei a következők:
Ribosome – a plastid stroma egyik fő jellemzője. Egyes sejtekben poliriboszómaként jelen lehetnek, amely az mRNS molekula komplexe (a riboszóma egy csoportja, amelyet a messenger RNS köt össze). A plasztidban a riboszóma jelenléte a fehérjeszintézis aktivitását jelzi.,
a fehérjék több funkcióhoz szükségesek, beleértve a különböző kémiai folyamatokat, valamint a károsodások javítását. Ezért a riboszóma jelenléte elengedhetetlen a sejten belüli különböző plasztid folyamatokhoz.
Nukleoidok – ezek közé tartozik a plastid DNS és az RNS másolata. A sejtmaghoz hasonlóan ezek a nukleoidok a plastid genomjának funkcionális egysége. A plazmidon belül a nukleoidok kloroplasztokban a thylakoidokhoz kapcsolódnak, vagy véletlenszerűen elterjedhetnek a strómában.,
a nukleoidok száma szervezetenként jelentősen változik. Például a nem Zöld plasztidokhoz képest a kloroplasztok nagyobb számú nukleoidot tartalmaznak.
* plasztidokban a nukleoidok egy gyűrű mentén szerveződhetnek, és folyamatos DNS-gyűrűvé alakulhatnak. A plasztidokban azonban lineáris genomokat is azonosítottak.
a mitokondriumokhoz hasonlóan a plasztidok félig autonóm testek., Mint ilyen, saját genetikai anyagot tartalmaznak, ezért képesek a normális működéshez szükséges fehérjék szintézisére. A plasztidfejlődés során azonban fontos a plasztid és a sejt közötti szoros koordináció, mivel ezek a folyamatok során szükséges bizonyos anyagok sejtjétől függhetnek.
A plastid egyéb összetevői, amelyek szintén megtalálhatók a stromában, a következők:
- mikrotubulusok – pl., etioplasts
- Stromacenters
- plastoglobuli
belső membrán
a plasztidok belső membránja többnyire szárazföldi növényekben található. Fokozatosan fejlődik a belső membrán borítékából (a kettős membrán), valamint a lipidkomponensekből.
bizonyos esetekben ez a membrán a plasztid belső membránjához kapcsolódhat, hogy egy perifériás retikulum néven ismert membránrendszert képezzen., Ez a rendszer fontos szerepet játszik a különböző anyagok szállításában a sejt citoplazmájából, valamint a plasztidba, és fordítva.,8175e42″>Return to Plant biology overview
See page on Mesophyll Cells, Meristem Cells, Photosynthesis, Transgenic Plants
More on the Chloroplast here
Return to Cell Biology
Return to Cell Theory
Return from learning about Plastids to MicroscopeMaster Home
Gangaram Mohabir and Philip John., (1988). A hőmérséklet hatása a keményítő szintézisére a burgonyagumó szövetben és az Amiloplasztokban. Növényi Fiziol.
(2006). A plasztid forma és funkció sokfélesége. ResearchGate.
Robert R. Wise és J. Kenneth Hoober. (2007). A plasztidok szerkezete és funkciója. A fotoszintézis és a légzés fejlődése, 23. kötet.
Thomas W Braukmann. (2015)., Investigating plastid genome evolution in heterotrophic plants and the use of structural changes to the plastid genome as phylogenetic markers.
Katalin Solymosi and Áron Keresztes (2012). Plastid Structure, Diversification and Interconversions II. Land Plants. Researchgate.
Kevin Pyke. (2009). Plastid Biology.
Links