Пластиды: краткое описание и применение

Содержание

А Пластид представляет собой любой член семейства органелл, обнаруженных в клетках всех живых растений и водорослей, но не у животных, и характеризуется наличием собственных копий генетического материала и заключением в две мембраны. Хлоропласты, хромопласты и лейкопласты — все пластиды; митохондрии, которые также имеют двойные мембраны и собственные геномы, но присутствуют во всех клетках эукариот, не являются пластидами (Alberts et al. 1989). Присутствие пластид составляет одно из основных различий между растительными и животными клетками (Alberts et al. 1989).

Пластиды — это место производства и хранения важных химических соединений, используемых клеткой. Пластиды часто содержат пигменты, используемые в фотосинтезе, и типы присутствующих пигментов могут изменять или определять цвет клетки. В отличие от митохондрий, которые метаболизируют сахар и жирные кислоты для производства энергии (захваченной АТФ), хлоропласты и хромопласты используют солнечный свет посредством фотосинтеза в качестве источника энергии. Лейкопласты, обнаруженные во многих эпидермальных и внутренних тканях, которые не являются фотосинтезирующими, включают такие формы, как амилопласты, которые накапливают крахмал и могут быть очень большими у некоторых растений, таких как картофель.

Кроме того, пластиды служат участками фотосинтеза и хранения, а также являются участками синтеза пуринов и пиримидинов, аминокислот и жирных кислот; у животных они образуются в цитозоле (Alberts et al. 1989).

Считается, что пластиды возникли из оригинальных симбиотических отношений между цианобактериями и клетками-хозяевами, и, таким образом, пластиды имеют свой собственный геном и мембраны. Присутствие пластид во всех клетках растений отражает общее происхождение и взаимосвязь всех растений.

Бесцветные лейкопласты

Такие пластиды в биологии представляют собой бесцветные органоиды, поэтому их очень сложно обнаружить даже в микроскоп. Обычно они становятся видны, если внутри есть большие включения. Это очень нежные пластиды и разрушаются быстрее, чем хлоропласты. Чаще всего бесцветные органеллы встречаются в частях растений, находящихся в темноте:

• в корневой системе;
• в клубнях картофеля;
• в семенах;
• в середине стеблей.

Кроме того, лейкопласты могут встречаться в сильно освещенных клетках растений, например, в кожице. В схеме клетки органеллы обычно располагаются рядом с ядром, нередко окружая его со всех сторон. В отличие от хролопластов, форма этих органоидов изменчива, и она может быть шаровидной, овальной или веретеновидной. В состав лейкопластов входят три вида органелл, которые выполняют определенные функции. В бесцветные органоиды входят:

• амилопласты;
• протеопласты;
• олеопласты.

Среди всех видов лейкопластов преобладают амилопласты, которые предназначены для накапливания крахмала. Выяснить их строение очень сложно, так как даже использование микроскопа не позволяет изучить структуру этих органелл. Образование крахмальных зерен происходит посередине пластиды, и этот участок называется образовательным центром.

При особых условиях происходит взаимопревращение амилопласт с другими видами пластид. Олеопласты, которые образуют в клетках масла, встречаются намного реже, чем амилопласты. По определению эти пластиды представляют собой застарелые хлоропласты, которые потеряли хлорофилл.

При этом внутри матрикса происходит образование масла, которое после разрыва оболочки вытекает и сливается с маслами других пластид, образуя крупные жировые капли. В протеопластах происходит синтез дополнительного белка (протеина), который образуется в семенах разных растений.

FAQ

Что такое пластиды?

Пластиды представляют собой органоиды, встречающиеся в клетках растений и водорослей. Они отвечают за ряд важных функций, включая фотосинтез, хранение питательных веществ и синтез пигментов и липидов.

Каково строение пластид?

Пластиды имеют двойную мембранную структуру и окружены оболочкой, состоящей как из внутренней, так и из внешней мембран. Внутри оболочки находится заполненная жидкостью строма, в которой происходит большая часть метаболической активности пластиды.

Как наследуются пластиды?

Пластиды наследуются по материнской линии у большинства растений, что означает, что они передаются от материнского растения к потомству. В некоторых редких случаях пластиды также могут наследоваться по отцовской линии или путем горизонтального переноса генов.

Какие бывают виды пластид?

Существует несколько типов пластид, в том числе хлоропласты (которые осуществляют фотосинтез), хромопласты (которые синтезируют и хранят пигменты) и лейкопласты (которые хранят крахмал, масла и другие питательные вещества).

Какова функция хлоропластов?

Хлоропласты отвечают за фотосинтез — процесс, посредством которого растения и водоросли преобразуют солнечный свет в энергию. Хлоропласты содержат пигменты, такие как хлорофилл, которые улавливают световую энергию и используют ее для производства сахаров.

Что такое хромопласты?

Хромопласты представляют собой пластиды, которые синтезируют и хранят пигменты, такие как каротиноиды и антоцианы. Эти пигменты отвечают за придание фруктам и цветам яркой окраски.

Какова функция лейкопластов?

Лейкопласты представляют собой непигментированные пластиды, которые участвуют в хранении крахмала, масел и других питательных веществ. Они обычно находятся в органах хранения, таких как корни, клубни и семена.

Могут ли пластиды делиться?

Да, пластиды способны делиться и размножаться внутри растительных клеток. Этот процесс, известный как деление пластид, необходим для поддержания количества и функции пластид внутри клетки.

Можно ли генетически модифицировать пластиды?

Да, пластиды можно генетически модифицировать, чтобы придать растениям новые черты. Этот метод, известный как пластидная трансформация, часто используется в исследованиях и селекции растений для создания культур с желаемыми характеристиками.

Какова роль пластид в дифференцировке клеток растений?

Пластиды играют решающую роль в дифференцировке клеток растений, влияя на развитие и специализацию различных типов клеток. Например, наличие или отсутствие определенных пластид может определить, будет ли клетка дифференцироваться в клетку листа или в клетку корня.

Виды пластид.

Совокупность пластид в клетке именуют пластидомом, но в зрелой клетке содержатся пластиды лишь одного вида.

Рассмотрим подробнее существующие типы пластид:

• хлоропласты – данные органеллы содержат пигмент хлорофилл, придающий зеленый окрас клеткам;
• хромопласты – в составе данного пластида содержатся каротиноиды – пигменты. Они могут придавать цвет клетке желтый, оранжевый и красный;
• лейкопласты – в составе этих органелл отсутствуют пигменты, поэтому они бесцветны. Они накапливают питательные вещества. В зависимости от этого выделяют несколько видов:
• протеинопласты — хранители белка;
• липидопласты или элайопласты — хранители липидов;
• амилопласты — хранители крахмала.

Не смотря на существование нескольких видов, пластиды объединены общим происхождением. Одной из главных их особенностью можно считать взаимопревращение в друг друга. Лейкопласты имеют возможность превращаться в хлоропласты, но при освещении (например окрашивание картофеля в зеленый цвет при попадании на свет), а хлоропласты имеют способность превращаться в хромопласты (самый известный пример — пожелтение листьев), такое превращение считают окончательной стадией развития данных органоидов. А хромопласты не могут преобразовываться в хлоропласты или лейкопласты.

§ 13-1. Двумембранные органоиды

Пластиды — это органоиды, свойственные клеткам фотосинтезирующих эукариот — растений и водорослей. В зависимости от особенностей строения, окраски и выполняемых функций у растений выделяют три основных типа пластид: хлоропласты, лейкопласты и хромопласты. Внутреннее содержимое пластид называется стромой. Она окружена двумя мембранами. Между наружной и внутренней мембранами имеется межмембранное пространство. Как и у митохондрий, наружная мембрана пластид ровная, не имеет складок и обладает высокой проницаемостью для различных веществ. Внутренняя мембрана менее проницаема и способна образовывать впячивания. В строме содержатся кольцевые молекулы ДНК, все виды РНК, а в *70S* рибосомах, похожих на бактериальные, осуществляется синтез белков. *Однако, аналогично митохондриальным, большинство белков, необходимых для нормального функционирования пластид, синтезируется в гиалоплазме клетки.* 

*Все типы пластид растений имеют общее происхождение. Они развиваются из первичных пластид (пропластид) клеток образовательных тканей. Пропластиды имеют вид бесцветных пузырьков, ограниченных двумя мембранами. Их размер меньше, чем у зрелых (дифференцированных) пластид.* Пластиды разных типов способны к взаимопревращениям.

Хлоропласты — это пластиды, в которых происходит фотосинтез. У растений хлоропласты окрашены в зеленый цвет благодаря высокому содержанию зеленых пигментов хлорофиллов. Кроме хлорофиллов, хлоропласты содержат желтые, оранжевые или красные пигменты — каротиноиды. В фотосинтезирующих клетках растений обычно находится по нескольку десятков хлоропластов, имеющих форму двояковыпуклой линзы. *Число хлоропластов в клетке увеличивается за счет их деления. Особенно активно это происходит в период роста клетки.* У разных видов водорослей хлоропласты могут значительно различаться по форме, размерам, окраске и количеству в клетке.

При развитии хлоропластов их внутренняя мембрана образует впячивания, направленные в строму. Далее они отделяются от внутренней мембраны, преобразуясь в тилакоиды — плоские одномембранные мешочки. Дисковидные тилакоиды, расположенные друг над другом, формируют граны, напоминающие стопки монет (рис. 13-1.2). Отдельные граны соединяются между собой вытянутыми в длину тилакоидами, *которые называются ламеллами*. Мембраны тилакоидов содержат фотосинтетические пигменты, различные белки (в том числе ферменты, обеспечивающие синтез АТФ) и другие вещества.

Главной функцией хлоропластов, как вы уже знаете, является осуществление процесса фотосинтеза.

Лейкопласты представляют собой бесцветные пластиды, не содержащие пигментов. *В лейкопластах нет гран, их внутренняя мембрана образует лишь немногочисленные отдельные тилакоиды.* В этих органоидах синтезируются и хранятся запасные питательные вещества. Поэтому особенно много лейкопластов содержится в клетках запасающей ткани. *В зависимости от накапливающихся веществ выделяют несколько разновидностей лейкопластов. Так, амилопласты запасают крахмал, элайопласты (олеопласты) — липиды, а протеинопласты — белки. На свету лейкопласты могут превращаться в хлоропласты. Этим объясняется, например, позеленение клубней картофеля под действием света.*

*Органы растений способны воспринимать силу тяжести и расти в определенном направлении по отношению к центру Земли. Так, если развивающийся проросток положить горизонтально, его корень изогнется вниз, а побег будет расти вверх (рис. 13-1.3). Считается, что главную роль в восприятии гравитации играют амилопласты, которые содержатся в специализированных клетках корня и побега — статоцитах. Амилопласты плотнее гиалоплазмы и перемещаются в этих клетках под действием силы тяжести. Изменение положения растения вызывает смещение амилопластов в клетках, в результате чего меняется направление роста органов. В корнях статоциты локализованы в корневом чехлике. После его удаления направление роста корня становится случайным, не зависящим от гравитации.*

Хромопласты — это желтые, оранжевые или красные пластиды. Их цвет обусловлен наличием пигментов каротиноидов. *Хромопласты, как и лейкопласты, не имеют гран.* Эти пластиды обеспечивают окраску разных частей растений, например корнеплодов моркови, зрелых плодов шиповника, рябины, томата. *Изменение окраски листьев осенью, перед листопадом, связано с разрушением хлорофиллов в хлоропластах. Каротиноиды при этом сохраняются, и хлоропласты превращаются в хромопласты.*

Фотосинтез и хлоропласты

Фотосинтез – это процесс, благодаря которому растения способны использовать энергию солнечного света для превращения углекислого газа и воды в глюкозу и кислород. Этот процесс осуществляется в особых органеллах растительных клеток — хлоропластах.

Хлоропласты являются пластидами, которые синтезируют хлорофилл – основной пигмент, ответственный за поглощение энергии света в фотосинтезе. Наличие хлорофилла придает хлоропластам зеленый цвет и позволяет растениям абсорбировать световую энергию.

Внутри хлоропласта происходит ряд физико-химических реакций, благодаря которым световая энергия превращается в химическую. В хлоропластах содержится сложная система мембран – тилакоидов, на которых находится хлорофилл. Внутри тилакоидов происходит основная часть фотосинтеза – фотохимический процесс, в результате которого энергия света используется для расщепления воды и образования кислорода.

Фотосинтез – это очень важный процесс для жизни на Земле. Он обеспечивает растения и другие организмы кислородом и является основным источником органических соединений, которые питаются другие живые организмы.

Отличие пластид от вакуолей.

Вакуоли – крупные органеллы клеток растений. Вакуоли одномембранные органоиды в отличие от пластид.

Из-за своих больших размеров вакуоли занимают большую часть растительной клетки, отодвигая тем самым ядро, хлоропласты, митохондрии и другие, находящиеся в цитоплазме органеллы к периферии. Центральная вакуоль возникает из маленьких вакуолей, которые отсоединяются от эндоплазматического ретикулума (одного из органоидов клетки, состоящего из трубкообразных полостей), через слияние. Данная органелла окружена мембраной —  так называемым тонопластом. Заполняет вакуоль водный раствор неорганических солей, органических веществ (кислот, сахаров, белков), кислорода и углекислого газа – клеточный сок.

Различаются вакуоли от пластид и своими функциями.

Функции вакуоли:

• поддержание внутриклеточного тургора (давления) клетки и участие в общем водном режиме растения;
• содержание гидролитических ферментов (гидролазов), для автолиза (самопереваривания) старых клеток;
• накопление продуктов метаболизма;
• запас питательных веществ;
• определение цвета плодов, цветов, листьев с помощью специальных пигментов – антоциан.

В отличие от пластид, вакуоли встречаются в животных и грибных клетках.

Строение и функции лейкопластов

Лейкопласты — это органоиды клетки, в которых накапливаются питательные вещества. Органеллы имеют две оболочки: гладкую наружную и внутреннюю с несколькими выступами.

Лейкопласты на свету превращаются в хлоропласты (к примеру зеленые клубни картофеля), в обычном состоянии они бесцветны.

Форма лейкопластов шаровидная, правильная. Они находятся в запасающей ткани растений, которая заполняет мягкие части: сердцевину стeбля, корня, луковиц, листьев.

Функции лейкопластов зависят от их вида (в зависимости от накапливаемого питательного вещества).

Разновидности лейкопластов:

1. Амилопласты накапливают крахмал, встречаются во всех растениях, так как углеводы основной продукт питания растительной клетки. Некоторые лейкопласты полностью наполнены крахмалом, их называют крахмальными зернами.
2. Элайопласты продуцируют и запасают жиры.
3. Протеинопласты содержат белковые вещества.

Лейкопласты также служат ферментной субстанцией. Под действием ферментов быстрее протекают химические реакции. А в нeблагоприятный жизненный период, когда процессы фотосинтеза не осуществляются, они расщепляют полисахариды до простых углеводов, которые необходимы растениям для выживания.

В лейкопластах не может происходить фотосинтез, потому что они не содержат гран и пигментов.

Луковицы растений, в которых содержится много лейкопластов, могут переносить длительные периоды засухи, низкую температуру, жару. Это связано с большими запасами воды и питательных веществ в органеллах.

Предшественниками всех пластид является пропластиды, небольшие органоиды. Допускают, что лейко — и хлоропласты способны трaнcформироваться в другие виды. В конечном итоге после выполнения своих функций хлоропласты и лейкопласты становятся хромопластами — это последняя стадия развития пластид.

Размножение и разновидности органелл

Размножение пластид происходит делением развитых органоидов. В образовательных тканях деление органелл и клеток взаимосвязано, поэтому количество пластид в материнских и дочерних клетках практически одинаковое.

Сам же процесс размножения сходен с делением прокариотических клеток, то есть в ее центральной части происходит сжатие, потом образуется перетяжка между новыми образованиями и затем полное разделение. Чаще всего делятся:

• пропластиды;
• этиопласты;
• молодые хлоропласты.

Большинство видов цветов во время размножения приобретает характеристики материнского растения, так как мужские клетки часто деградируют в период развития гаметофита или двойного оплодотворения. У некоторых растений были замечены признаки наследования от обоих родителей, а иногда встречаются экземпляры с отцовскими характерными чертами. Пластиды наземных растений осуществляют ряд функций:

• фотосинтез;
• восстановление неорганических ионов;
• синтез основных метаболитов и регулярных молекул;
• накопление железа, липидов и крахмала.

Сводная таблица основных видов пластид:

Свойства	Хлоропласты	Хромопласты	Лейкопласты
Строение	Двухмембранный органоид с гранами и каналами	Органелла с неразвитой внутримембранной системой	Органоиды, находящиеся в частях растений, спрятанных от света
Цвет	Зеленые	Разноцветные	Бесцветные
Пигмент	Хлорофилл	Каротиноид	Отсутствует
Форма	Овальная	Многоугольная	Шаровидная
Функции	Фотосинтез	Накопление каротиноидов	Накопление питательных веществ
Преобразование	Переходят в хромопласты	Не преобразовываются	Становятся хролопластами и хромопластами

Пластиды

Пластиды — самые крупные (после ядра) цитоплазматические органоиды, присущие только клеткам растительных организмов. Они не найдены только у грибов. Пластиды играют важную роль в обмене веществ. Они отделены от цитоплазмы двойной мембранной оболочкой, а некоторые их типы имеют хорошо развитую и упорядоченную систему внутренних мембран. Все пластиды едины по происхождению.

Хлоропласты — наиболее распространённые и наиболее функционально важные пластиды фотоавтотрофных организмов, которые осуществляют фотосинтетические процессы, приводящие в конечном итоге к образованию органических веществ и выделению свободного кислорода. Хлоропласты высших растений имеют сложное внутреннее строение.

Строение хлоропласта

Размеры хлоропластов у разных растений неодинаковы, но в среднем диаметр их составляет 4-6 мкм. Хлоропласты способны передвигаться под влиянием движения цитоплазмы. Кроме того, под воздействием освещения наблюдается активное передвижение хлоропластов амебовидного типа к источнику света.

Хлорофилл — основное вещество хлоропластов. Благодаря хлорофиллу зелёные растения способны использовать световую энергию.

Лейкопласты (бесцветные пластиды) представляют собой чётко обозначенные тельца цитоплазмы. Размеры их несколько меньше, чем размеры хлоропластов. Более и однообразна и их форма, приближающая к сферической.

Строение лейкопласта

Встречаются в клетках эпидермиса, клубнях, корневищах. При освещении очень быстро превращаются в хлоропласты с соответствующим изменением внутренней структуры. Лейкопласты содержат ферменты, с помощью которых из излишков глюкозы, образованной в процессе фотосинтеза, в них синтезируется крахмал, основная масса которого откладывается в запасающих тканях или органах (клубнях, корневищах, семенах) в виде крахмальных зёрен. У некоторых растений в лейкопластах откладываются жиры. Резервная функция лейкопластов изредка проявляется в образовании запасных белков в форме кристаллов или аморфных включений.

Хромопласты в большинстве случаев являются производными хлоропластов, изредка — лейкопластов.

Строение хромопласта

Созревание плодов шиповника, перца, помидоров сопровождается превращением хлоро- или лейкопластов клеток мякоти в каратиноидопласты. Последние содержат преимущественно жёлтые пластидные пигменты — каратиноиды, которые при созревании интенсивно синтезируются в них, образуя окрашенные липидные капли, твёрдые глобулы или кристаллы. Хлорофилл при этом разрушается.

ПЛАСТИДЫ своими словами для детей

Пластиды — это своего рода «органы» внутри растительных клеток, которые можно увидеть под микроскопом. Они различаются по форме, строению, функциям и цвету.

Один из самых известных типов пластидов — хлоропласты. Они имеют зеленый цвет и выполняют очень важную функцию для растений — они помогают превращать солнечный свет в энергию, которую растение использует для роста и развития. Благодаря хлоропластам растения могут получать пищу из света.

Еще один тип пластидов — лейкопласты. Они обычно бесцветные и отвечают за синтез и хранение различных веществ в растении. Например, некоторые лейкопласты создают крахмал, который является важным источником энергии для растения. Другие лейкопласты хранят жиры или белки.

Интересно, что некоторые пластиды могут менять свою форму и функции в зависимости от потребностей растения. Например, в условиях недостатка света хлоропласты могут превращаться в другой тип пластидов — этиопласты, которые помогают растению расти в тени.

Также есть пластиды, которые отвечают за окраску растений. Например, каротиноиды придают оранжевый цвет, а антоцианы — красный или фиолетовый цвет. Благодаря этим пигментам растения становятся яркими и красивыми.

Все пластиды очень важны для растений и помогают им расти, развиваться и выживать в различных условиях. Они выполняют разные функции, но работают вместе, чтобы обеспечить здоровье и жизнеспособность растения.

Хлоропласты: фабрики кислорода

Хлоропласты содержат в себе пигмент хлорофилл, который придает растениям зеленый цвет и позволяет поглощать солнечный свет. Они также содержат различные пигменты, такие как каротиноиды, которые придают растениям различные оттенки желтого, оранжевого и красного цветов. Эти пигменты помогают защищать хлоропласты от избыточного солнечного света и поглощать дополнительную энергию для фотосинтеза.

Внутри хлоропластов происходит основная часть фотосинтеза. Световая энергия, поглощенная хлорофиллом, и химическая энергия, полученная из углекислого газа и воды, превращаются в глюкозу и кислород. Кислород выделяется в атмосферу как побочный продукт, а глюкоза используется растением для получения энергии.

Функция хлоропластов не ограничивается только фотосинтезом. Они также участвуют в синтезе и хранении различных органических веществ, таких как жиры, белки и аминокислоты. Эти вещества затем используются для роста, развития и репродукции клеток растения.

Хлоропласты играют ключевую роль в жизненном цикле растений и имеют огромное значение для всех форм жизни на Земле. Они являются настоящими фабриками кислорода, от которых зависит выживание многих организмов и самой планеты в целом.

Происхождение пластид

Считается, что пластиды произошли от эндосимбиотических цианобактерий около 1500 миллионов лет назад (Hedges et al. 2004). Первоначальные симбиотические отношения между организмами дошли до того, что заключенные цианобактерии стали органеллами организма-хозяина, позволяя эукариотам, содержащим пластиды, осуществлять оксигенный фотосинтез. Таким образом, пластиды окружены двойными композитными мембранами с межмембранными пространствами, имеют свою собственную ДНК и участвуют в энергетическом метаболизме, а также имеют сетчатые структуры или множество складок, заполняющих их внутренние пространства. Считается, что внутренняя мембрана пластид зеленых растений соответствует внешней мембране предковых цианобактерий. Геном хлоропласта значительно уменьшен по сравнению с геномом свободноживущих цианобактерий, но части, которые все еще присутствуют, демонстрируют явное сходство. Многие из предполагаемых недостающих генов закодированы в ядерном геноме хозяина.

Разделение на три эволюционные линии сопровождается различными характеристиками и названиями отдельных пластид в трех группах: Хлоропласты в зеленых водорослях и растениях; родопласты в красных водорослях; а также цианеллы у глаукофитов. Эти пластиды различаются пигментацией, а также ультраструктурой. Например, хлоропласты утратили все фикобилисомы — светособирающие комплексы, обнаруженные у цианобактерий, красных водорослей и глаукофитов, — но (только у растений и близкородственных зеленых водорослей) содержат тилакоиды стромы и граны. Пластида глаукоцистофека, в отличие от хлоропластов и родопластов, все еще окружена остатками клеточной стенки цианобактерий. Все эти первичные пластиды окружены двумя мембранами.

Считается, что сложные пластиды возникают в результате вторичных событий эндосимбиоза, когда эукариотическая клетка поглощает вторую эукариотическую клетку, содержащую пластиды, образуя пластиды с более чем двумя мембранами. Например, вторым событием может быть поглощение красных или зеленых водорослей и удержание пластиды водорослей с образованием пластиды с тремя или четырьмя слоями мембраны. В некоторых случаях предполагается, что такие вторичные эндосимбионты сами были поглощены другими эукариотами, образуя третичные эндосимбионты. В некоторых случаях у этих пластидов может быть снижена их метаболическая и / или фотосинтетическая способность.

Водоросли со сложными пластидами, предположительно возникшими в результате вторичного эндосимбиоза красной водоросли, включают гетероконты, гаптофиты, криптомонады и большинство динофлагеллят (= родопласты). Предполагается, что эндосимбиоз зеленой водоросли включает эвглениды и хлорарахниофиты (также называемые хлоропластами). Apicomplexa, тип облигатных паразитарных простейших, включая возбудителей малярии (Плазмодий spp.), токсоплазмоз (Toxoplasma gondii)и многие другие болезни человека или животных также содержат сложную пластиду (хотя эта органелла была потеряна в некоторых апикомплексах, таких как Cryptosporidium parvum, вызывающий криптоспоридиоз)

«Апикопласт» больше не способен к фотосинтезу, но является важной органеллой и многообещающей мишенью для разработки противопаразитарных препаратов

Некоторые динофлагелляты поглощают водоросли в качестве пищи и сохраняют пластиду переваренных водорослей, чтобы получить выгоду от фотосинтеза; через некоторое время перевариваются и пластиды. Эти захваченные пластиды известны как клептопластиды.

Описание клеточных элементов

Какие компоненты клеток именуются пластидами. Это структурные органоиды клетки, имеющие сложное строение и функции, важные для жизни растительных организмов.

Важно! Пластиды образуются из пропластид, которые находятся внутри клеток меристем или образовательной ткани и имеют гораздо меньший размер, чем зрелый органоид. А еще они делятся, подобно бактериям, на две половины перетяжкой.

пластидыстроение

Однако, ученым удалось выяснить, что этот органоид имеет две мембраны, внутри заполнен стромой, аналогичной цитоплазме жидкостью.

Складки внутренней мембраны, уложенные стопочками, образуют граны, которые могут соединяться между собой.

Также внутри присутствуют рибосомы, липидные капли, зерна крахмала. Еще у пластид, особенно у хлоропластов, имеются свои молекулы ДНК.

Классификация

Разделяются на три группы по цвету и выполняемым функциям:

• хлоропласты,
• хромопласты,
• лейкопласты.

Хлоропласты

Наиболее глубоко изучены, имеют зеленую окраску. Содержаться в листьях растений, иногда в стеблях, плодах и даже корнях. По внешнему виду похожи на округлые зернышки размером 4-10 микрометров. Малый размер и большое количество значительно увеличивает площадь рабочей поверхности.

Могут отличаться по цвету, это зависит от вида и концентрации содержащегося в них пигмента. Основной пигмент- хлорофилл, также присутствуют ксантофилл и каротин. В природе существует 4 вида хлорофилла, обозначаемых латинскими буквами: а, b, с, е. Первые два типа содержат клетки высших растений и зеленых водорослей, у диатомовых присутствуют только разновидности — а и с.

Внимание! Подобно другим органоидам, хлоропласты способны стареть и разрушаться. Молодая структура способна к делению и активной работе

Со временем их граны разрушаются, а хлорофилл распадается.

Хлоропласты выполняют важную функцию: внутри них происходит процесс фотосинтеза — преобразование солнечного света в энергию химических связей формирующихся углеводов. При этом они могут двигаться вместе с током цитоплазмы или активно передвигаться сами. Так, при слабом освещении они скапливаются у стенок клетки с большим количеством света и поворачиваются к нему большей площадью, а при очень активном освещении, наоборот, встают ребром.

Хромопласты

Данные органоиды содержаться в листья, цветах и плодах растений. По форме могут быть округлыми, прямоугольными или даже игольчатыми. Строение аналогично хлоропластам.

Основная функция – придание окраски цветам и плодам, что позволяет привлечь насекомых- опылителей и животных, которые поедают плоды и тем самым способствуют распространению семян растения.

Важно! Ученые строят предположения о роли хромопластов в окислительно-восстановительных процессах клетки в качестве светофильтра. Рассматривается возможность их влияния на рост и размножение растений.

Лейкопласты

Данные пластиды имеют отличия в строении и функциях. Основная задача – запасать питательные вещества впрок, поэтому находятся они преимущественно в плодах, но также могут быть в утолщенных и мясистых частях растения:

• клубнях,
• корневищах,
• корнеплодах,
• луковицах и других.

не позволяет выделить их

Форма близка к округлой, при этом внутри плохо развита система мембран. Отсутствие складок мембран помогает органоиду при запасании веществ.

Крахмальные зерна увеличиваются в размерах и легко разрушают внутренние мембраны пластиды, как-бы растягивая ее. Это позволяет накопить больше углеводов.

В отличие от других пластид, содержат молекулу ДНК в оформленном ядре. При этом, накапливая хлорофилл, лейкопласты могут превращаться в хлоропласты.

Определяя, какую функцию выполняют лейкопласты, нужно отметить их специализацию, поскольку существует несколько типов, запасающих определенные вид органического вещества:

• амилопласты накапливают крахмал;
• олеопласты производят и запасают жиры, при этом последние могут запасаться и в других частях клеток;
• протеинопласты «берегут» белки.

В такой ситуации ферменты начинают расщеплять запасенные жиры и углеводы до мономеров, чтобы клетка получила необходимую энергию.

Все разновидности пластид, не смотря на особенности строения, обладают способностью превращаться друг в друга. Так, лейкопласты могут преобразоваться в хлоропласты, этот процесс мы видим при позеленении клубней картофеля.

В то же время, по осени хлоропласты превращаются в хромопласты, в результате чего листья желтеют. Каждая клетка содержит только один вид пластид.

Что такое пластиды клетки

Пластиды являются основными органоидами клеток растений и определенных фотосинтезирующих простейших. Отсутствуют пластиды у животных и грибов. Название происходит от слова «plastos», что в переводе с греческого языка значит — «вылепленный», «оформленный».

Пластиды имеют собственный геном — пластом, а также белоксинтезирующий аппарат, то есть у данных органоидов своя собственная дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК), рибонуклеиновая кислота (РНК), а также рибосомы прокариотического вида. Соответственно они имеют возможность делится самостоятельно, независимо от деления клетки, поэтому пластиды называют полуавтономными органеллами.

Геном пластид похож на геном древних цианобактерий, что является доказательством одной из гипотез происхождения пластид от вышеназванных бактерий.

Развиваются пластиды из пропластид — более мелких органоидов.

В соответствии с выполняемыми функциями и по окраске, выделяют несколько типов пластид.