Ο χλωροπλάστης είναι ένα από τα μόνιμα οργανίδια του κυττάρου. Εκτελεί την πιο σημαντική διαδικασία πλανητικής σημασίας - τη φωτοσύνθεση.
Γενικό σχέδιο της δομής των οργανιδίων δύο μεμβρανών
Κάθε οργανίδιο αποτελείται από μια επιφανειακή συσκευή και ένα εσωτερικό περιεχόμενο. Οι χλωροπλάστες και τα μιτοχόνδρια είναι οι δομές των προκαρυωτικών κυττάρων - οργανισμών που έχουν πυρήνα. Η επιφανειακή συσκευή αυτών των οργανιδίων αποτελείται από δύο μεμβράνες, μεταξύ των οποίων υπάρχει ένας ελεύθερος χώρος. Χωρικά και ανατομικά δεν συνδέονται με άλλα δομικά μέρη του κυττάρου και συμμετέχουν στον ενεργειακό μεταβολισμό. Τα μιτοχόνδρια είναι τα οργανίδια των περισσότερων μυκήτων, φυτών και ζώων. Χρησιμεύουν για τη σύνθεση του ATP - μιας ουσίας που είναι ένα είδος ενεργειακού αποθέματος των κυττάρων. Ο χλωροπλάστης είναι επίσης ένα οργανίδιο διπλής μεμβράνης που ανήκει στην ομάδα των πλαστιδίων.
Ποικιλότητα πλαστικών
Υπάρχουν τρεις τύποι πλαστιδίων στα κύτταρα των ζωντανών οργανισμών. Πρόκειται για χλωροπλάστες, χρωμοπλάστες και λευκοπλάστες. Διαφέρουν ως προς το χρώμα, τα δομικά χαρακτηριστικά και τις λειτουργίες. Ο χλωροπλάστης είναι ένα πράσινο πλαστίδιο που περιέχει τη χρωστική ουσία χλωροφύλλη. Αν και συχνά, λόγω της παρουσίας άλλων χρωστικών ουσιών, μπορεί να είναι και καφέ και κόκκινο. Για παράδειγμα, σεκύτταρα διαφόρων φυκών. Ταυτόχρονα, οι χρωμοπλάστες είναι πάντα άχρωμοι. Η κύρια λειτουργία τους είναι να αποθηκεύουν θρεπτικά συστατικά. Έτσι, οι κόνδυλοι πατάτας περιέχουν άμυλο. Οι χρωμοπλάστες είναι πλαστίδια που έχουν καροτενοειδή χρωστικές. Δίνουν χρώμα σε διάφορα μέρη των φυτών. Οι ζωηρόχρωμες ρίζες καρότου και τεύτλων και τα πέταλα λουλουδιών είναι ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα αυτού.
Τα πλαστίδια μπορούν να μεταμορφωθούν. Αρχικά, προκύπτουν από τα κύτταρα του εκπαιδευτικού ιστού, τα οποία είναι μικρά κυστίδια που περιβάλλονται από δύο μεμβράνες. Παρουσία ηλιακής ενέργειας μετατρέπονται σε χλωροπλάστες. Καθώς τα φύλλα και οι μίσχοι γερνούν, η χλωροφύλλη αρχίζει να διασπάται. Ως αποτέλεσμα, τα πράσινα πλαστίδια μετατρέπονται σε χρωμοπλάστες.
Ας δώσουμε μερικά ακόμη παραδείγματα. Όλοι είδαν ότι το φθινόπωρο τα φύλλα αλλάζουν χρώμα. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι οι χλωροπλάστες μετατρέπονται σε κόκκινα, κίτρινα, μπορντό πλαστίδια. Η ίδια μεταμόρφωση συμβαίνει όταν ο καρπός ωριμάζει. Στο φως, οι κόνδυλοι της πατάτας γίνονται πράσινοι: η χλωροφύλλη αρχίζει να σχηματίζεται στους λευκοπλάστες. Το τελικό στάδιο ανάπτυξης πλαστιδίων είναι οι χρωμοπλάστες, καθώς δεν σχηματίζουν άλλους τύπους παρόμοιων δομών.
Τι είναι οι χρωστικές;
Το χρώμα, οι λειτουργίες και η δομή του χλωροπλάστη οφείλονται στην παρουσία ορισμένων ουσιών - χρωστικών. Από τη φύση τους, είναι οργανικές ενώσεις που χρωματίζουν διαφορετικά μέρη του φυτού. Η χλωροφύλλη είναι η πιο κοινή από αυτές. Βρίσκονται στα κύτταρα των φυκών και των ανώτερων φυτών. Τα καροτενοειδή βρίσκονται επίσης συχνά στη φύση. Βρίσκονται στα περισσότερα γνωστά έμβια όντα. Συγκεκριμένα, σε όλα τα φυτά, ορισμένοι τύποι μικροοργανισμών, εντόμων, ψαριών και πτηνών. Εκτός από το ότι δίνουν χρώμα σε διάφορα όργανα, τα καροτενοειδή είναι οι κύριες οπτικές χρωστικές, παρέχοντας οπτική και χρωματική αντίληψη.
Δομή μεμβράνης
Οι χλωροπλάστες των φυτών έχουν διπλή μεμβράνη. Και το εξωτερικό είναι ομαλό. Και το εσωτερικό σχηματίζει αποφύσεις. Κατευθύνονται μέσα στο περιεχόμενο του χλωροπλάστη, που ονομάζεται στρώμα. Ειδικές δομές, τα θυλακοειδή, συνδέονται επίσης με την εσωτερική μεμβράνη. Οπτικά, είναι επίπεδες δεξαμενές μονής μεμβράνης. Μπορούν να τοποθετηθούν μεμονωμένα ή να συναρμολογηθούν σε στοίβες των 5-20 τεμαχίων. Ονομάζονται κόκκοι. Οι χρωστικές εντοπίζονται στις δομές των θυλακοειδών. Τα κυριότερα είναι οι χλωροφύλλες και τα καροτενοειδή παίζουν βοηθητικό ρόλο. Είναι απαραίτητα για τη φωτοσύνθεση. Το στρώμα περιέχει επίσης μόρια DNA και RNA, κόκκους αμύλου και ριβοσώματα.
Λειτουργίες χλωροπλάστη
Η κύρια λειτουργία των πράσινων πλαστιδίων είναι η σύνθεση οργανικών ουσιών από ανόργανες λόγω της ενέργειας του φωτός. Τα προϊόντα της είναι ο πολυσακχαρίτης γλυκόζη και οξυγόνο. Χωρίς αυτό το αέριο, η αναπνοή όλων των όντων στη Γη θα είναι αδύνατη. Αυτό σημαίνει ότι η φωτοσύνθεση είναι μια ζωτικής σημασίας διαδικασία πλανητικής σημασίας.
Η δομή του χλωροπλάστη καθορίζει τις άλλες λειτουργίες του. Η σύνθεση ATP λαμβάνει χώρα στη μεμβράνη αυτών των πλαστιδίων. Η σημασία αυτής της διαδικασίας έγκειταισυσσώρευση και αποθήκευση ορισμένης ποσότητας ενέργειας. Αυτό συμβαίνει κατά την έναρξη ευνοϊκών περιβαλλοντικών συνθηκών: παρουσία επαρκούς ποσότητας νερού, ηλιακής ενέργειας, τροφής. Κατά τη διάρκεια των διεργασιών της ζωής, το ATP διασπάται με την απελευθέρωση ορισμένης ποσότητας ενέργειας. Ξοδεύεται κατά την εφαρμογή της ανάπτυξης, της ανάπτυξης, της κίνησης, της αναπαραγωγής και άλλων διαδικασιών ζωής. Οι λειτουργίες των χλωροπλαστών έγκεινται επίσης στο γεγονός ότι ορισμένα λιπίδια, μεμβρανικές πρωτεΐνες και ένζυμα που εμπλέκονται στη διαδικασία της φωτοσύνθεσης συντίθενται σε αυτά τα πλαστίδια.
Σημασία της διαδικασίας της φωτοσύνθεσης
Ο χλωροπλάστης είναι ο σύνδεσμος μεταξύ του φυτού και του περιβάλλοντος. Ως αποτέλεσμα της φωτοσύνθεσης, συμβαίνει όχι μόνο ο σχηματισμός οξυγόνου, αλλά και η κυκλοφορία άνθρακα και υδρογόνου στη φύση, διατηρώντας μια σταθερή σύνθεση της ατμόσφαιρας. Αυτή η διαδικασία περιορίζει την περιεκτικότητα σε διοξείδιο του άνθρακα, το οποίο αποτρέπει την εμφάνιση του φαινομένου του θερμοκηπίου, την υπερθέρμανση της επιφάνειας της γης και το θάνατο πολλών ζωντανών πλασμάτων στον πλανήτη. Πλασίδια Οι χλωροπλάστες, τα οποία είναι κυτταρικά οργανίδια, εκτελούν τις πιο σημαντικές λειτουργίες, προκαλώντας την ύπαρξη ζωής στη Γη.
