definitie: Wat zijn plastiden?
plastiden zijn een groep fylogenetisch en fysiologisch verwante organellen die voorkomen in alle soorten planten en algen. In hun rol dragen de verschillende soorten plastiden bij aan het metabolisme van planten en bevorderen zo de groei en ontwikkeling van planten. Een van de belangrijkste kenmerken van deze organellen is het feit dat zij een dubbel membraan hebben.,
in de cellen zijn plastiden voornamelijk betrokken bij de vervaardiging en opslag van levensmiddelen. Zij zijn daarom betrokken bij dergelijke processen zoals fotosynthese, synthese van aminozuren en lipiden evenals opslag van diverse materialen onder een paar andere functies.,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., Gelegen aan de scheut en de worteltoppen, meristems zijn de bron van ongedifferentieerde cellen in planten.
Proplastiden, de voorloperplastiden, zijn niet-gedifferentieerde plastiden die zijn afgeleid van meristems. Verdere ontwikkeling van deze voorouder resulteert in de productie van verschillende soorten plastiden die op hun beurt verschillende functies dienen die bijdragen aan de totale stofwisseling.,
chloroplasten
chloroplasten zijn plastiden die zich in de mesofylcellen op plantenbladeren bevinden. Hier vormen chloroplasten een monolaag omdat ze door de vacuole tegen de celwand worden gedrukt. Sommige chloroplasten kunnen ook worden gevonden in de epidermale cellen van de plant, maar zijn minder ontwikkeld in vergelijking met die gevonden in mesofyl cellen.,
voor verschillende plantensoorten en zelfs binnen de plant variëren chloroplasten in grootte. Bijvoorbeeld, terwijl chloroplasten die in epidermale cellen worden gevonden kleiner en minder goed ontwikkeld zijn, zijn die gevonden in de mesophyll cel groter en goed ontwikkeld.
wat de structuur betreft, bevatten chloroplasten thylakoïdmembraan, een uitgebreid intern membraan dat de fotosynthese verbetert., Het thylakoidmembraan herbergt eiwitcomplexen die chlorofylmoleculen bevatten die direct betrokken zijn bij fotosynthese (het vastleggen van licht-en energiewegen).
* hoe groter het oppervlak van het thylakoïdmembraan is, hoe meer chlorofyl in de cel aanwezig is.
* het thylakoïdmembraan heeft een oppervlakte van ongeveer 500 micrometer in het chloroplast.,
algemene structuur
in het algemeen hebben chloroplasten een bolvormige vorm (ovaal), die het gevolg kan zijn van het tegen de celwand drukken door de grote vacuole. Dit kan echter variëren afhankelijk van de locatie van de plastide.
de morfologie is ook dynamisch, wat betekent dat de algemene vorm in de loop van de tijd kan veranderen. Studies hebben ook aangetoond dat de plastide gepolariseerd en variërend van 5 tot 10 micrometer in breedte, afhankelijk van de plant.,
net als de andere plastiden hebben chloroplasten een dubbel membraan bestaande uit het buiten-en binnenmembraan (fosfolipide lagen). De ruimte binnen de dubbele membranen is bedekt met een waterige matrix bekend als stroma. Deze waterige matrix bevat verschillende enzymen en eiwitten die essentieel zijn voor cellulaire processen.,
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.,
chromoplasten zijn felgekleurde plastiden die fungeren als de plaats van pigmentaccumulatie. Ze zijn meestal te vinden in de vlezige vruchten, bloemen en diverse andere gepigmenteerde delen van de plant, zoals bladeren.
met pigmenten zoals carotenoïden die zich ophopen in chromoplasten, spelen de plastiden een belangrijke rol bij de bestuiving, aangezien zij fungeren als visuele attractoren voor dieren die betrokken zijn bij de bestuiving.,
structureel variëren chromoplasten aanzienlijk, afhankelijk van het type carotenoïden dat ze bevatten.,”57f84b8536″>
* Terwijl chromoplasts ontwikkelen kan direct van hun stamvader, ze hebben ook aangetoond vorm van chloroplasten tijdens de rijping van vlezige vruchten.,
* in sommige gevallen kunnen chromoplasten terugkeren naar de fotosyntheseplaatsen voor chloroplasten.
er zijn twee soorten chromoplasten waaronder:
- Phaeoplast – bruinachtig en van nature aangetroffen in bruine algen
- Rhodoplast – plastiden gevonden in rode algen.,
Als plaats voor pigmenten spelen chromoplasten een belangrijke rol bij de bestuiving, aangezien ze verschillende dieren en vogels naar de plant trekken. Zodra het dier in contact komt met het stuifmeel van de plant, zorgt het voor bestuiving als het dier zich van de ene plant naar de andere verplaatst.
Gerontoplasten
vergeleken met sommige andere plastiden worden gerontoplasten gevormd tijdens de senescentie., Hoofdzakelijk, impliceert de senescentie de degradatie van diverse organellen van een installatiecel.
tijdens dit proces ondergaat het chloroplast een uitgebreide structurele modificatie van het thylakoïdmembraan, gevolgd door de vorming van verhoogde aantallen plastoglobuli. De grana worden ook geleidelijk losgemaakt, maar het gerontoplastmembraan blijft intact naarmate de senescentie voortduurt.
deze plastide zou daarom een belangrijke rol spelen bij de gecontroleerde afbraak van de chloroplasten., Hierdoor kan de plant het grootste deel van het eiwit in de chloroplasten (75 procent van het totale bladeiwit) behouden en effectief chlorofyl en zijn bijproducten verwijderen waarvan is aangetoond dat ze potentieel giftig zijn.
Leucoplasten
over het algemeen zijn leucoplasten kleurloze plastiden die vaak worden aangetroffen in kleurloze bladeren en snel groeiende weefsels (knollen, stengels, wortels enz.). Hier, leucoplasten dienen als de plaats van zetmeelvorming en opslag.,
vergeleken met plastiden zoals chloroplast en chromoplasts missen leucoplasts zulke pigmenten als chlorofyl. Bovendien bevinden ze zich in diep weefsel zoals plantenzaden en worden ze daarom niet direct blootgesteld aan licht.
hoewel de belangrijkste functie opslag is, zijn sommige leucoplasten ook betrokken bij de synthese van vetten en lipiden.,
De volgende zijn de drie belangrijkste typen leucoplasts:
Amyloplasts
Het woord “Amylo” betekent zetmeel
Amyloplasts zijn een soort van plastid betrokken bij lange termijn opslag van zetmeel. Net als de andere plastiden ontwikkelen amyloplasten zich uit proplastiden.
de biosynthetische route van zetmeel is beperkt tot plastiden., Amyloplasten spelen hier een belangrijke rol bij de opslag van zetmeel. Vergeleken met sommige andere plastiden, hebben amyloplasts zeer weinig intern membraan en bevatten één of verscheidene grotere korrels.
zoals chloroplasten zijn amyloplasten echter ingesloten in een dubbel membraan dat stroma bevat. In het stroma van amyloplasten worden zetmeelkorrels gesynthetiseerd en uiteindelijk opgeslagen.
* Amyloplasten spelen ook een belangrijke rol als gravimetrische sensoren., Als zodanig zijn ze betrokken bij het leiden van wortelgroei naar de grond.
behalve de opslag van zetmeel en het graviseren is ook aangetoond dat amyloplasten in sommige soorten enzymen produceren (in de gsgogat-cyclus) die stikstofassimilatie bevorderen.
Elaioplast (Lipoplasten)
het woord “Elaiov” is een Grieks woord voor olijf.
In tegenstelling tot de amylolast zijn elaioplasten een type leucoplast dat olie bevat., Ze dienen om oliën en lipiden op te slaan die de kleine druppels vet in de plastiden verklaren.
structuur-qua structuur hebben elaioplasten geen specifieke interne structuren. Hierdoor zijn alleen lipiden/oliedruppels (plastoglobuli) aanwezig. Hoewel andere soorten plastiden één of ander niveau van plastoglobuli kunnen bevatten, is het de hoge hoeveelheden plastoglobule en zijn samenstelling die het van de andere plastiden onderscheidt.
Elaioplasten worden ook gekenmerkt door hun kleine en bolvormige vorm., Echter, ze zijn zeldzaam in vergelijking met de andere plastiden. Typisch, elaioplasten worden gevonden in de tapetale cellen van sommige planten waar ze bijdragen aan de rijping van de pollenwand.
Proteïnoplasten
Proteïnoplasten bevatten een hoger eiwitgehalte dan de andere plastiden. Deze proteã nen zijn ook groot genoeg om onder de lichte microscoop te worden gezien. De proteã nen of accumuleren als amorfe of kristallijne insluitsels en gebonden door een membraan.,
Sommige van de andere componenten (enzymen) van de organelle zijn:
- Peroxidases
- Polyfenol oxidases
Algemene Structuur en de Kenmerken van Plastids
Voor landplanten, het aantal plastids heeft aangetoond dat een relatief hoog per cel, variërend van 30 tot 40 en 100 tot 150 in diploïde cellen., De plastiden van planten zijn ook eenvoudiger in vergelijking met die in andere organismen zoals algen.
afhankelijk van de soort (plantensoort, algen enz.) kunnen plastiden verschillende vormen aannemen, variërend van schijfvormig, bolvormig, haltervormig of lensvormig tot enkele andere.
* onder stressvolle omstandigheden zijn mitochondriën ook waargenomen bij plastiden (door intrusion). Dit is aangetoond om het geval te zijn met plastiden zoals chloroplast die de mitochondriën omringen.,
een van de andere belangrijke structuren die geassocieerd worden met plastiden is de stromule. Door de plastiden in een netwerk (plasidoom) te verbinden speelt stromule een belangrijke rol in het verzekeren van communicatie tussen de plastiden en andere celorganellen zoals de mitochondriën en de celkern. Stromules zijn ook zeer dynamisch en hebben aangetoond zich uit te breiden van het oppervlak van alle soorten plastiden.,
Naast deze aspecten van de plant plastids, enkele van de andere functies wordt gedeeld door alle plastids zijn:
Dubbel-Membraan (Envelop Membraan)
Voor alle soorten plastids, het dubbele membraan is aangetoond dat het de enige membraan dat de intact blijft (permanent). Het bestaat uit galactolipiden zoals MGDG onder andere lipiden en eiwitten., Wegens genoomreductie van plastiden, in het bijzonder in de cellen, kunnen plastiden slechts voor een klein aantal proteã nen coderen.
hierdoor zijn ze sterk afhankelijk van de eiwitten die door de celkern worden gecodeerd. Hier, dan, speelt de dubbel-membraanenvelop van plastiden een cruciale rol in het vervoer van proteã ne van het cytoplasma van de cel en in plastid.
naast eiwittransport speelt het membraan ook een belangrijke rol in het signaleringsproces., De communicatie tussen plastiden en de celkern is vooral belangrijk tijdens genuitdrukking. Het membraan speelt daarom een belangrijke rol in cel die en zo in de verordening van genuitdrukking signaleren.,s van plastid enveloppen zijn:
- Transport van materiaal met inbegrip van essentiële metalen en metabolieten
- Metabolisme van vetzuren, vetten, en carotenoïde onder andere verbindingen
- Productie van plantaardige groeistoffen
- Interactie met de cel endomembrane systemen
Plastid Stoma
Stroma verwijst naar de interne ruimte die wordt omsloten door het dubbele membraan van de plastid., Het is gevuld met een kleurloze vloeistof/matrix die de thylakoid omringt evenals een aantal andere organellen binnen de plastide.
enkele andere componenten van het stroma zijn:
ribosoom – is een belangrijk kenmerk van plastide stroma. In sommige cellen, kunnen zij aanwezig zijn als polyribosoom, dat een complex van de molecuul mRNA is (een groep van ribosoom die door boodschappersRNA met elkaar verbonden zijn). In een plastid, wijst de aanwezigheid van ribosoom op eiwitsyntheseactiviteiten.,
eiwitten zijn nodig voor verschillende functies, waaronder verschillende chemische processen en schadeherstel. Daarom is de aanwezigheid van een ribosoom essentieel voor diverse plastid processen binnen een cel.
Nucleoïden-deze omvatten kopieën van het plastide DNA en RNA. Net als de celkern zijn deze nucleoïden de functionele eenheid van het genoom van plastid. Binnen plastid, zijn de nucleoids in bijlage aan de thylakoids in chloroplasten of kunnen willekeurig in het stroma worden uitgespreid.,
het aantal nucleoïden varieert aanzienlijk van het ene organisme tot het andere. Bijvoorbeeld, vergeleken met niet-groene plastiden, bevatten chloroplasten een hoger aantal nucleoã den.
* in plastiden kunnen de nucleoïden langs een ring worden georganiseerd en zich ontwikkelen tot een continue ring van DNA. Nochtans, zijn de lineaire genomen ook geà dentificeerd in plastiden.
net als mitochondriën zijn plastiden semi-autonome lichamen., Als zodanig, bevatten zij hun eigen genetisch materiaal en kunnen daarom proteã nen samenstellen die voor normaal functioneren worden vereist. Nochtans, is de nauwe coördinatie tussen de plastiden en de cel belangrijk tijdens plastidontwikkeling aangezien zij van de cel voor bepaald materiaal kunnen afhangen die tijdens processen wordt vereist.
enkele van de andere componenten van de plastide die ook in het stroma kunnen worden gevonden zijn:
- Inclusieorganen
- microtubuli – bijv., etioplasten
- Stromacenters
- zetmeel
- plastoglobuli
intern membraan
De inwendig membraan van plastiden wordt meestal gevonden in landplanten. Het ontwikkelt zich geleidelijk uit de binnenmembraanenvelop (van het dubbele membraan) evenals gegeven lipidecomponenten.
in sommige gevallen kan dit membraan zich hechten aan het binnenste membraan van het plastide om een membraansysteem te vormen dat bekend staat als het perifere reticulum., Dit systeem speelt een belangrijke rol bij het transport van verschillende materialen van het cytoplasma van de cel naar het plastide en vice versa.,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). Effect van temperatuur op Zetmeelsynthese in Aardappelknolweefsel en in Amyloplasten. Plantenfysiol.
Robert R Wise. (2006). De diversiteit van plastide vorm en functie. ResearchGate.
Robert R. Wise en J. Kenneth Hoober. (2007). De structuur en functie van plastiden. Advances in Photosynthese and Respiration, Volume 23.
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