Definizione: Cosa sono i plastidi?
I plastidi sono un gruppo di organelli filogeneticamente e fisiologicamente correlati presenti in tutti i tipi di piante e alghe. Nei loro ruoli, i diversi tipi di plastidi contribuiscono al metabolismo delle piante promuovendo così la crescita e lo sviluppo delle piante. Una delle caratteristiche principali di questi organelli è il fatto che hanno una doppia membrana.,
Nelle cellule, i plastidi sono principalmente coinvolti nella produzione e nello stoccaggio di alimenti. Sono quindi coinvolti in processi come la fotosintesi, la sintesi di aminoacidi e lipidi, nonché lo stoccaggio di vari materiali tra poche altre funzioni.,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., Situato alle punte delle radici e delle radici, i meristemi sono la fonte di cellule indifferenziate nelle piante.
I proplastidi, i plastidi progenitori, sono plastidi indifferenziati derivati dai meristemi. L’ulteriore sviluppo di questo progenitore porta alla produzione di diversi tipi di plastidi che a loro volta svolgono diverse funzioni contribuendo al metabolismo generale.,
Cloroplasti
Cloroplasti sono plastidi che si trovano nelle cellule del mesofillo sulle foglie di una pianta. Qui, i cloroplasti formano un monostrato mentre vengono premuti contro la parete cellulare dal vacuolo. Alcuni cloroplasti possono anche essere trovati nelle cellule epidermiche della pianta, ma sono meno sviluppati rispetto a quelli trovati nelle cellule mesofille.,
Per diverse specie vegetali e anche all’interno della pianta, i cloroplasti variano di dimensioni. Ad esempio, mentre i cloroplasti trovati nelle cellule epidermiche sono più piccoli e meno sviluppati, quelli trovati nella cellula mesofilla sono più grandi e ben sviluppati.
Per quanto riguarda la struttura, i cloroplasti contengono membrana tilacoide che è un’ampia membrana interna che migliora la fotosintesi., La membrana tilacoide ospita complessi proteici che contengono molecole di clorofilla direttamente coinvolte nella fotosintesi (catturando le vie della luce e dell’energia).
* Maggiore è la superficie della membrana tilacoide maggiore è il contenuto di clorofilla presente nella cellula.
* La membrana tilacoide occupa un’area quadrata di circa 500 micrometri nel cloroplasto.,
Struttura generale
Generalmente, i cloroplasti hanno una forma sferoide (di forma ovale), che può essere il risultato di essere premuto contro la parete cellulare dal grande vacuolo. Tuttavia, questo può variare a seconda della posizione del plastid.
La morfologia ha anche dimostrato di essere dinamica, il che significa che la forma generale può cambiare nel tempo. Gli studi hanno anche dimostrato che il plastide è polarizzato e varia da 5 a 10 micrometri di larghezza a seconda della pianta.,
Come gli altri plastidi, i cloroplasti hanno un doppio involucro di membrana costituito dalla membrana esterna e interna (strati di fosfolipidi). Lo spazio all’interno delle doppie membrane è coperto da una matrice acquosa nota come stroma. Questa matrice acquosa contiene vari enzimi e proteine che sono essenziali per i processi cellulari.,
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.,
I cromoplasti sono plastidi dai colori vivaci che fungono da sito di accumulo del pigmento. Si trovano tipicamente nei frutti carnosi, nei fiori e in varie altre parti pigmentate della pianta come le foglie.
Con pigmenti come i carotenoidi che si accumulano nei cromoplasti, i plastidi svolgono un ruolo importante nell’impollinazione dato che agiscono come attrattori visivi per gli animali coinvolti nell’impollinazione.,
Strutturalmente, i cromoplasti variano significativamente a seconda del tipo di carotenoidi che contengono.,”57f84b8536″>
* Mentre cromoplasti in grado di sviluppare direttamente dal loro progenitore, hanno anche dimostrato di forma da cloroplasti durante la maturazione dei frutti carnosi.,
* In alcuni casi, i cromoplasti possono tornare ai cloroplasti – siti di fotosintesi.
Esistono due tipi di cromoplasti che includono:
- Phaeoplast – brunastro e naturalmente presente nelle alghe brune
- Rhodoplast – Plastidi trovati nelle alghe rosse.,
Come siti per i pigmenti, i cromoplasti svolgono un ruolo importante nell’impollinazione dato che attirano vari animali e uccelli nella pianta. Una volta che l’animale entra in contatto con il polline della pianta, assicura l’impollinazione mentre l’animale si sposta da una pianta all’altra.
Gerontoplasts
Rispetto ad alcuni degli altri plastidi, gerontoplasts sono formate durante la senescenza., Essenzialmente, la senescenza comporta la degradazione di vari organelli di una cellula vegetale.
Durante questo processo, il cloroplasto subisce un’ampia modificazione strutturale della membrana tilacoide seguita dalla formazione di un numero maggiore di plastoglobuli. I grana sono anche gradualmente unstacked, ma la membrana gerontoplasto rimane intatto come senescenza continua.
Questo plastide è stato quindi suggerito di svolgere un ruolo importante nella degradazione controllata dei cloroplasti., Ciò consente alla pianta di trattenere la maggior parte delle proteine contenute nei cloroplasti (75% della proteina fogliare totale) e rimuovere efficacemente la clorofilla e i suoi sottoprodotti che hanno dimostrato di essere potenzialmente tossici.
Leucoplasti
Generalmente, i leucoplasti sono plastidi incolori che si trovano comunemente nelle foglie incolori e nei tessuti in rapida crescita (tuberi, steli, radici ecc.). Qui, i leucoplasti fungono da sito di formazione e stoccaggio dell’amido.,
Rispetto ai plastidi come cloroplasti e cromoplasti, i leucoplasti mancano di pigmenti come la clorofilla. Inoltre, si trovano in tessuti profondi come i semi delle piante e quindi non sono direttamente esposti alla luce.
Mentre la funzione principale è lo stoccaggio, alcuni dei leucoplasti sono anche coinvolti nella sintesi di grassi e lipidi.,
I seguenti sono i tre principali tipi di leucoplasti:
Amiloplasti
La parola “Amylo” significa amido
Amiloplasti sono un tipo di plastidio coinvolti nella conservazione a lungo termine di amido. Come gli altri plastidi, gli amiloplasti si sviluppano dai proplastidi.
La via biosintetica dell’amido è limitata ai plastidi., Qui, gli amiloplasti svolgono un ruolo importante nella conservazione dell’amido. Rispetto ad alcuni degli altri plastidi, gli amiloplasti hanno pochissima membrana interna e contengono uno o più grani più grandi.
Come i cloroplasti, tuttavia, gli amiloplasti sono racchiusi in una doppia membrana che contiene stroma. È all’interno dello stroma degli amiloplasti che i granuli di amido vengono sintetizzati e alla fine immagazzinati.
* Gli amiloplasti sono stati anche suggeriti svolgere un ruolo importante come sensori gravimetrici., Come tali, sono coinvolti nel dirigere la crescita delle radici a terra.
Oltre allo stoccaggio di amido e gravisensing, gli amiloplasti in alcune specie hanno anche dimostrato di produrre enzimi (nel ciclo GSGOGAT) che promuovono l’assimilazione dell’azoto.
Elaioplast (Lipoplasti)
La parola “Elaiov” è una parola greca per oliva.
A differenza dell’amiloplasto, gli elaioplasti sono un tipo di leucoplasto che contiene olio., Servono per immagazzinare oli e lipidi che spiegano le piccole gocce di grasso trovate all’interno dei plastidi.
Per quanto riguarda la struttura, gli elaioplasti non hanno strutture interne specifiche. Di conseguenza, sono presenti solo lipidi/goccioline di olio (plastoglobuli). Anche se altri tipi di plastidi possono contenere un certo livello di plastoglobuli, è l’elevata quantità di plastoglobule e la sua composizione che lo distingue dagli altri plastidi.
Gli elaioplasti sono anche caratterizzati dalla loro forma piccola e sferica., Tuttavia, sono rari rispetto agli altri plastidi. Tipicamente, gli elaioplasti si trovano nelle cellule tapetali di alcune piante dove contribuiscono alla maturazione della parete del polline.
Proteinoplasti
I proteinoplasti contengono livelli più elevati di proteine rispetto agli altri plastidi. Queste proteine sono anche abbastanza grandi da essere viste al microscopio ottico. Le proteine si accumulano come inclusioni amorfe o cristalline e legate da una membrana.,
Alcuni degli altri componenti (enzimi) dell’organello includono:
- Perossidasi
- Polifenolo ossidasi
Struttura Generale e le Caratteristiche dei Plastidi
Per le piante terrestri, il numero dei plastidi ha dimostrato di essere relativamente alta, per ogni cella che vanno da 30 a 40 e 100 a 150 persone nelle cellule diploidi., I plastidi delle piante sono anche più semplici rispetto a quelli trovati in altri organismi come le alghe.
A seconda delle specie (specie di piante, alghe ecc.) i plastidi possono assumere una varietà di forme che vanno da discoide, sferica, a forma di manubrio o a forma di lente tra poche altre.
* In condizioni di stress, i mitocondri sono stati osservati anche nei plastidi (per intrusione). Ciò è stata indicata per essere il caso con i plastidi come il cloroplasto che circonda i mitocondri.,
Una delle altre importanti strutture associate ai plastidi è lo stromulo. Collegando i plastidi in una rete (plasidoma) lo stromulo svolge un ruolo importante nel garantire la comunicazione tra i plastidi e altri organelli cellulari come i mitocondri e il nucleo cellulare. Gli stromuli sono anche altamente dinamici e hanno dimostrato di estendersi dalla superficie di tutti i tipi di plastidi.,
Oltre a questi aspetti di plastidi vegetali, alcune delle altre caratteristiche condivise da tutti i plastidi sono:
Doppia Membrana (Busta a Membrana)
Per tutti i tipi di plastidi, a doppia membrana ha dimostrato di essere il solo a membrana che rimane intatta (permanente). È costituito da tali galattolipidi come MGDG tra altri lipidi e proteine., A causa della riduzione del genoma dei plastidi, in particolare nelle cellule, i plastidi sono in grado di codificare solo per un piccolo numero di proteine.
Di conseguenza, sono altamente dipendenti dalle proteine codificate dal nucleo cellulare. Qui, quindi, l’involucro a doppia membrana dei plastidi gioca un ruolo cruciale nel trasporto di proteine dal citoplasma della cellula e nel plastide.
Oltre al trasporto di proteine, la membrana svolge anche un ruolo importante nel processo di segnalazione., La comunicazione tra plastidi e il nucleo cellulare è importante in particolare durante l’espressione genica. La membrana, quindi, svolge un ruolo importante nella segnalazione cellulare e quindi nella regolazione dell’espressione genica.,s di plastidio buste includono:
- Trasporto di altro materiale tra cui vitale metalli e metaboliti
- Metabolismo degli acidi grassi, lipidi, e carotenoidi, tra gli altri composti
- Produzione di regolatori di crescita per piante
- Interazione con la cellula endomembrane sistemi
Plastidio Stomia
Stroma si riferisce per lo spazio interno è racchiuso da una doppia membrana del plastidio., È riempito da un fluido/matrice incolore che circonda il tilacoide e un certo numero di altri organelli all’interno del plastide.
Alcuni degli altri componenti dello stroma includono:
Ribosoma è una caratteristica importante di plastidio stroma. In alcune cellule, possono essere presenti come poliribosoma, che è un complesso della molecola di mRNA (un gruppo di ribosomi che sono collegati dall’RNA messaggero). In un plastid, la presenza di ribosoma indica attività di sintesi proteica.,
Le proteine sono necessarie per diverse funzioni, tra cui vari processi chimici e la riparazione dei danni. Pertanto, la presenza di un ribosoma è essenziale per vari processi plastid all’interno di una cellula.
Nucleoidi-Questi includono copie del DNA e dell’RNA del plastide. Come il nucleo cellulare, questi nucleoidi sono l’unità funzionale del genoma del plastide. All’interno del plastide, i nucleoidi sono attaccati ai tilacoidi nei cloroplasti o possono essere distribuiti casualmente nello stroma.,
Il numero di nucleoidi varia significativamente da un organismo all’altro. Ad esempio, rispetto ai plastidi non verdi, i cloroplasti contengono un numero maggiore di nucleoidi.
* Nei plastidi, i nucleoidi possono essere organizzati lungo un anello e sviluppati in un anello continuo di DNA. Tuttavia, i genomi lineari sono stati identificati anche nei plastidi.
Come i mitocondri, i plastidi sono corpi semi-autonomi., In quanto tali, contengono il proprio materiale genetico e sono quindi in grado di sintetizzare le proteine necessarie per il normale funzionamento. Tuttavia, uno stretto coordinamento tra i plastidi e la cellula è importante durante lo sviluppo dei plastidi dato che possono dipendere dalla cellula per determinati materiali richiesti durante i processi.
Alcuni degli altri componenti del plastidio che può anche essere trovato nello stroma includono:
- corpi di Inclusione
- Microtubuli – E. g., ezioplasti
- Stromacenters
- Amido
- plastoglobuli
Membrana Interna
membrana interna dei plastidi trova soprattutto in piante terrestri. Si sviluppa gradualmente dall’involucro della membrana interna (della doppia membrana) e dai componenti lipidici.
In alcuni casi, questa membrana può attaccarsi alla membrana interna del plastide per formare un sistema di membrana noto come reticolo periferico., Questo sistema svolge un ruolo importante nel trasporto di vari materiali dal citoplasma della cellula e nel plastide e viceversa.,8175e42″>Return to Plant biology overview
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Gangaram Mohabir and Philip John., (1988). Effetto della temperatura sulla sintesi dell’amido nel tessuto tubero della patata e negli amiloplasti. Impianto Physiol.
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