Mojawapo ya tofauti kuu kati ya seli za mimea na wanyama ni kuwepo kwa saitoplazimu ya oganelle za kwanza kama vile plastidi. Muundo, vipengele vya michakato yao muhimu, pamoja na umuhimu wa kloroplasts, chromoplasts na leukoplasts itajadiliwa katika makala hii.
Muundo wa kloroplast
Plasidi za kijani, muundo ambao tutachunguza sasa, ni wa chembechembe za lazima za seli za spore za juu na mimea ya mbegu. Wao ni organelles za seli za membrane mbili na zina sura ya mviringo. Idadi yao katika cytoplasm inaweza kuwa tofauti. Kwa mfano, seli za parenchyma ya safu ya jani la tumbaku ina hadi kloroplast elfu, kwenye shina za mimea ya familia ya nafaka kutoka 30 hadi 50.
Tando zote mbili zinazounda oganoid zina muundo tofauti: wa nje ni laini, wa tabaka tatu, sawa na utando wa seli yenyewe ya mmea. Ya ndani ina mikunjo mingi inayoitwa lamellae. Karibu nao ni mifuko ya gorofa - thylakoids. Lamellae huunda mtandao watubules sambamba. Kati ya lamellae ni miili ya thylakoid. Zinakusanywa kwa wingi - nafaka ambazo zinaweza kuunganishwa kwa kila mmoja. Idadi yao katika kloroplast moja ni 60-150. Sehemu yote ya ndani ya kloroplast imejaa matrix.
Organella ina dalili za uhuru: nyenzo yake ya kurithi - DNA ya mviringo, shukrani ambayo kloroplast inaweza kuzidisha. Pia kuna utando wa nje uliofungwa ambao hupunguza organelle kutoka kwa michakato inayotokea kwenye cytoplasm ya seli. Kloroplasti zina ribosomu zake, i-RNA na molekuli za t-RNA, kumaanisha kuwa zina uwezo wa kusanisi protini.
Utendaji wa Thylakoid
Kama ilivyotajwa hapo awali, plastidi za seli za mimea - kloroplast - huwa na mifuko maalum ya bapa inayoitwa thylakoids. Nguruwe zilipatikana ndani yao - klorophylls (kushiriki katika photosynthesis) na carotenoids (kufanya kazi za kusaidia na za trophic). Pia kuna mfumo wa enzymatic ambao hutoa athari za awamu za mwanga na giza za photosynthesis. Thylakoids hufanya kama antena: hulenga quanta nyepesi na kuzielekeza kwenye molekuli za klorofili.
Photosynthesis ndio mchakato mkuu wa kloroplasti
Seli ototrofiki zina uwezo wa kuunganisha kwa kujitegemea vitu vya kikaboni, hasa glukosi, kwa kutumia kaboni dioksidi na nishati mwanga. Plasidi za kijani, ambazo kazi zake tunasoma kwa sasa, ni sehemu muhimu ya phototrophs - viumbe vyenye seli nyingi kama vile:
- mimea ya juu ya spore (mosses, mikia ya farasi, mosses klabu,feri);
- mbegu (gymnosperms - ginga, conifers, ephedra na angiosperms au mimea ya maua).
Photosynthesis ni mfumo wa miitikio ya redoksi, ambayo inategemea mchakato wa uhamisho wa elektroni kutoka kwa vitu vya wafadhili hadi kwenye misombo ambayo "huipokea", wale wanaoitwa vipokeaji.
Miitikio hii husababisha usanisi wa vitu hai, hasa glukosi, na kutolewa kwa oksijeni ya molekuli. Awamu ya mwanga ya usanisinuru hutokea kwenye utando wa thylakoid chini ya hatua ya nishati ya mwanga. Nuru ya kiasi iliyofyonzwa husisimua elektroni za atomi za magnesiamu zinazounda rangi ya kijani kibichi - klorofili.
Nishati ya elektroni hutumika kwa usanisi wa dutu zinazotumia nishati nyingi: ATP na NADP-H2. Hupasuliwa na seli kwa athari za awamu ya giza zinazotokea kwenye tumbo la kloroplast. Mchanganyiko wa athari hizi za sintetiki husababisha kuundwa kwa molekuli za glukosi, amino asidi, glycerol na asidi ya mafuta, ambayo hutumika kama nyenzo ya ujenzi na trophic ya seli.
Aina za plastid
Plasidi za kijani, muundo na kazi ambazo tulijadili hapo awali, zinapatikana kwenye majani, shina za kijani na sio spishi pekee. Kwa hiyo, katika ngozi ya matunda, katika petals ya mimea ya maua, katika vifuniko vya nje vya shina za chini ya ardhi - mizizi na balbu, kuna plastids nyingine. Zinaitwa chromoplasts au leukoplasts.
Oganelle zisizo na rangi (leucoplasts) zina umbo tofauti na hutofautiana na kloroplast kwa kuwacavity ya ndani haina sahani nyembamba - lamellae, na idadi ya thylakoids iliyoingizwa kwenye tumbo ni ndogo. Tumbo lenyewe lina asidi ya deoxyribonucleic, organelles za kusanisi protini - ribosomu na vimeng'enya vya proteolytic ambavyo huvunja protini na wanga.
Leucoplasts pia zina vimeng'enya - synthetasi zinazohusika katika uundaji wa molekuli za wanga kutoka kwa glukosi. Matokeo yake, plastidi za seli za mimea zisizo na rangi hujilimbikiza virutubisho vya hifadhi: granules za protini na nafaka za wanga. Plastiidi hizi, ambazo kazi yake ni kukusanya vitu vya kikaboni, zinaweza kugeuka kuwa chromoplasts, kwa mfano, wakati wa kukomaa kwa nyanya ambazo ziko katika hatua ya ukomavu wa milky.
Chini ya darubini ya ubora wa juu ya kuchanganua, tofauti katika muundo wa aina zote tatu za plastidi zinaonekana wazi. Hii, kwanza kabisa, inahusu kloroplast, ambazo zina muundo changamano zaidi unaohusishwa na kazi ya usanisinuru.
Chromoplasts - plastidi za rangi
Pamoja na seli za mimea za kijani kibichi na zisizo na rangi, kuna aina ya tatu ya viungo vinavyoitwa chromoplasts. Wana rangi mbalimbali: njano, zambarau, nyekundu. Muundo wao ni sawa na leukoplasts: utando wa ndani una idadi ndogo ya lamellae na idadi ndogo ya thylakoids. Chromoplasts zina rangi mbalimbali: xanthophylls, carotenes, carotenoids, ambayo ni vitu vya usaidizi vya photosynthetic. Ni plastiki hizi ambazo hutoa rangi ya mizizi ya beets, karoti, matunda ya miti ya matunda na matunda.
Zinatokeajena kubadilisha plasta pande zote
Leucoplasts, kromoplasti, kloroplast ni plastidi (muundo na utendakazi ambao tunasoma) ambazo zina asili moja. Wao ni derivatives ya tishu za meristematic (kielimu), ambayo protoplastids huundwa - organelles mbili-membrane sac-like hadi micron 1 kwa ukubwa. Kwa nuru, wao huchanganya muundo wao: utando wa ndani unao na lamellae huundwa, na klorophyll ya rangi ya kijani huunganishwa. Protoplastidi kuwa kloroplasts. Leukoplasts pia inaweza kubadilishwa na nishati ya mwanga ndani ya plastidi ya kijani na kisha kuwa chromoplasts. Urekebishaji wa plasta ni jambo lililoenea sana katika ulimwengu wa mimea.
Chromatophores kama vitangulizi vya kloroplasti
Prokaryotic phototrophic - bakteria ya kijani na zambarau, hutekeleza mchakato wa usanisinuru kwa usaidizi wa bacteriochlorophyll A, molekuli zake ziko kwenye sehemu za nje za ndani za membrane ya cytoplasmic. Wanabiolojia wa mikrobiolojia wanachukulia kromatofori ya bakteria kuwa vitangulizi vya plastidi.
Hii inathibitishwa na muundo wao sawa na kloroplast, yaani, kuwepo kwa vituo vya athari na mifumo ya kunasa mwanga, pamoja na matokeo ya jumla ya usanisinuru, na kusababisha kuundwa kwa misombo ya kikaboni. Ikumbukwe kwamba mimea ya chini - mwani wa kijani, kama prokaryotes, hawana plastids. Hii ni kutokana na ukweli kwamba miundo iliyo na klorofili - chromatophores, imechukua jukumu lao - photosynthesis.
Jinsi kloroplasti zilivyotokea
Miongoni mwa dhana nyingiasili ya plastids, hebu tukae juu ya symbiogenesis. Kulingana na maoni yake, plastidi ni seli (kloroplasts) ambazo ziliibuka katika enzi ya Archean kama matokeo ya kupenya kwa bakteria ya picha kwenye seli ya msingi ya heterotrophic. Ni wao ambao baadaye walisababisha kuundwa kwa plastidi za kijani.
Katika makala haya, tulisoma muundo na utendakazi wa chembe mbili za membrane za seli ya mmea: leukoplasts, kloroplast na kromoplasti. Na pia kugundua umuhimu wao katika maisha ya seli.
