Ο φυτικός κόσμος είναι ένας από τους κύριους πλούτους του πλανήτη μας. Χάρη στη χλωρίδα στη Γη υπάρχει οξυγόνο που αναπνέουμε όλοι, υπάρχει μια τεράστια βάση τροφής από την οποία εξαρτώνται όλα τα ζωντανά όντα. Τα φυτά είναι μοναδικά στο ότι μπορούν να μετατρέψουν ανόργανες χημικές ενώσεις σε οργανικές ουσίες.
Το κάνουν αυτό μέσω της φωτοσύνθεσης. Αυτή η πιο σημαντική διαδικασία λαμβάνει χώρα σε συγκεκριμένα φυτικά οργανίδια, τους χλωροπλάστες. Αυτό το μικρότερο στοιχείο εξασφαλίζει στην πραγματικότητα την ύπαρξη όλης της ζωής στον πλανήτη. Παρεμπιπτόντως, τι είναι ο χλωροπλάστης;
Βασικός ορισμός
Έτσι ονομάζονται οι συγκεκριμένες δομές στις οποίες λαμβάνουν χώρα οι διαδικασίες της φωτοσύνθεσης, οι οποίες στοχεύουν στη δέσμευση του διοξειδίου του άνθρακα και στο σχηματισμό ορισμένων υδατανθράκων. Το υποπροϊόν είναι το οξυγόνο. Πρόκειται για επιμήκη οργανίδια, που φτάνουν σε πλάτος 2-4 μικρά, το μήκος τους φτάνει τα 5-10 μικρά. Ορισμένα είδη πράσινων φυκών έχουν μερικές φορές γιγάντιους χλωροπλάστες μήκους 50 μικρομέτρων!
Τα ίδια φύκια μπορεί να έχουνένα άλλο χαρακτηριστικό: για ολόκληρο το κύτταρο έχουν μόνο ένα οργανίδιο αυτού του είδους. Στα κύτταρα των ανώτερων φυτών, τις περισσότερες φορές υπάρχουν μέσα σε 10-30 χλωροπλάστες. Ωστόσο, στην περίπτωσή τους, μπορεί να υπάρχουν εντυπωσιακές εξαιρέσεις. Έτσι, στον ιστό παλίνθου του συνηθισμένου σκάγου υπάρχουν 1000 χλωροπλάστες ανά κύτταρο. Σε τι χρησιμεύουν αυτοί οι χλωροπλάστες; Η φωτοσύνθεση είναι ο κύριος, αλλά μακριά από τον μοναδικό ρόλο τους. Για να κατανοήσουμε ξεκάθαρα τη σημασία τους στη ζωή των φυτών, είναι σημαντικό να γνωρίζουμε πολλές πτυχές της προέλευσης και της ανάπτυξής τους. Όλα αυτά περιγράφονται στο υπόλοιπο άρθρο.
Η προέλευση του χλωροπλάστη
Λοιπόν, τι είναι ο χλωροπλάστης, μάθαμε. Από πού προήλθαν αυτά τα οργανίδια; Πώς συνέβη που τα φυτά ανέπτυξαν μια τόσο μοναδική συσκευή που μετατρέπει το διοξείδιο του άνθρακα και το νερό σε πολύπλοκες οργανικές ενώσεις;
Επί του παρόντος, μεταξύ των επιστημόνων, επικρατεί η άποψη της ενδοσυμβιωτικής προέλευσης αυτών των οργανιδίων, καθώς η ανεξάρτητη εμφάνισή τους στα φυτικά κύτταρα είναι μάλλον αμφίβολη. Είναι γνωστό ότι οι λειχήνες είναι συμβίωση φυκιών και μύκητα. Τα μονοκύτταρα φύκια ζουν μέσα στο κύτταρο των μανιταριών. Τώρα οι επιστήμονες προτείνουν ότι στην αρχαιότητα, τα φωτοσυνθετικά κυανοβακτήρια διείσδυσαν στα φυτικά κύτταρα και στη συνέχεια έχασαν εν μέρει την «ανεξαρτησία» τους, μεταφέροντας το μεγαλύτερο μέρος του γονιδιώματος στον πυρήνα.
Αλλά το νέο οργανοειδές διατήρησε πλήρως το κύριο χαρακτηριστικό του. Αφορά απλώς τη διαδικασία της φωτοσύνθεσης. Ωστόσο, η ίδια η συσκευή, απαραίτητη για την πραγματοποίηση αυτής της διαδικασίας, διαμορφώνεται κάτω απόέλεγχος τόσο του πυρήνα του κυττάρου όσο και του ίδιου του χλωροπλάστη. Έτσι, η διαίρεση αυτών των οργανιδίων και άλλες διεργασίες που σχετίζονται με την εφαρμογή της γενετικής πληροφορίας στο DNA ελέγχονται από τον πυρήνα.
Απόδειξη
Σχετικά πρόσφατα, η υπόθεση της προκαρυωτικής προέλευσης αυτών των στοιχείων δεν ήταν πολύ δημοφιλής στην επιστημονική κοινότητα, πολλοί τη θεώρησαν «εφευρέσεις ερασιτεχνών». Αλλά μετά από μια εις βάθος ανάλυση των αλληλουχιών νουκλεοτιδίων στο DNA των χλωροπλαστών, αυτή η υπόθεση επιβεβαιώθηκε έξοχα. Αποδείχθηκε ότι αυτές οι δομές είναι εξαιρετικά παρόμοιες, ακόμη και σχετικές, με το DNA των βακτηριακών κυττάρων. Έτσι, μια παρόμοια αλληλουχία βρέθηκε σε κυανοβακτήρια που ζουν ελεύθερα. Συγκεκριμένα, τα γονίδια του συμπλέγματος σύνθεσης ATP, καθώς και στις «μηχανές» μεταγραφής και μετάφρασης, αποδείχθηκαν εξαιρετικά παρόμοια.
Οι υποκινητές που καθορίζουν την έναρξη της ανάγνωσης γενετικών πληροφοριών από το DNA, καθώς και οι τελικές αλληλουχίες νουκλεοτιδίων που είναι υπεύθυνες για τον τερματισμό της, οργανώνονται επίσης στην εικόνα και την ομοιότητα των βακτηριακών. Φυσικά, δισεκατομμύρια χρόνια εξελικτικών μετασχηματισμών θα μπορούσαν να κάνουν πολλές αλλαγές στον χλωροπλάστη, αλλά οι αλληλουχίες στα γονίδια του χλωροπλάστη παρέμειναν απολύτως ίδιες. Και αυτό είναι αδιάψευστη, πλήρης απόδειξη ότι οι χλωροπλάστες είχαν πράγματι κάποτε έναν προκαρυωτικό πρόγονο. Μπορεί να ήταν ο οργανισμός από τον οποίο εξελίχθηκαν και τα σύγχρονα κυανοβακτήρια.
Ανάπτυξη χλωροπλαστών από προπλαστίδια
Το "ενήλικο" οργανοειδές αναπτύσσεται από προπλαστίδια. Αυτό είναι ένα μικρό, εντελώς άχρωμοένα οργανίδιο που έχει διάμετρο μόνο μερικά μικρά. Περιβάλλεται από μια πυκνή διπλοστοιβάδα μεμβράνη που περιέχει κυκλικό DNA ειδικό για χλωροπλάστες. Αυτοί οι «πρόγονοι» των οργανιδίων δεν έχουν σύστημα εσωτερικής μεμβράνης. Λόγω του εξαιρετικά μικρού τους μεγέθους, η μελέτη τους είναι εξαιρετικά δύσκολη και ως εκ τούτου υπάρχουν εξαιρετικά λίγα στοιχεία για την ανάπτυξή τους.
Είναι γνωστό ότι αρκετά από αυτά τα πρωτοπλαστίδια υπάρχουν στον πυρήνα κάθε ωοκυττάρου ζώων και φυτών. Κατά την ανάπτυξη του εμβρύου, διαιρούνται και μεταφέρονται σε άλλα κύτταρα. Αυτό είναι εύκολο να επαληθευτεί: τα γενετικά χαρακτηριστικά που κατά κάποιο τρόπο συνδέονται με τα πλαστίδια μεταδίδονται μόνο μέσω της μητρικής γραμμής.
Η εσωτερική μεμβράνη του πρωτοπλαστιδίου προεξέχει στο οργανοειδές κατά την ανάπτυξη. Από αυτές τις δομές αναπτύσσονται θυλακοειδή μεμβράνες, οι οποίες είναι υπεύθυνες για το σχηματισμό κόκκων και ελασμάτων του στρώματος του οργανοειδούς. Σε απόλυτο σκοτάδι, η πρωτοπαστίδη αρχίζει να μεταμορφώνεται στον πρόδρομο του χλωροπλάστη (αιτιοπλάστη). Αυτό το πρωτογενές οργανοειδές χαρακτηρίζεται από το γεγονός ότι μια μάλλον πολύπλοκη κρυσταλλική δομή βρίσκεται μέσα του. Μόλις το φως χτυπήσει το φύλλο του φυτού, αυτό καταστρέφεται ολοσχερώς. Μετά από αυτό, εμφανίζεται ο σχηματισμός της «παραδοσιακής» εσωτερικής δομής του χλωροπλάστη, η οποία σχηματίζεται μόνο από θυλακοειδή και ελάσματα.
Διαφορές στις εγκαταστάσεις αποθήκευσης αμύλου
Κάθε μεριστεμικό κύτταρο περιέχει αρκετά από αυτά τα προπλαστίδια (ο αριθμός τους ποικίλλει ανάλογα με τον τύπο του φυτού και άλλους παράγοντες). Μόλις αυτός ο πρωτεύων ιστός αρχίσει να μεταμορφώνεται σε φύλλο, τα πρόδρομα οργανίδια μετατρέπονται σε χλωροπλάστες. Ετσι,νεαρά φύλλα σιταριού που έχουν ολοκληρώσει την ανάπτυξή τους έχουν χλωροπλάστες σε ποσότητα 100-150 τεμαχίων. Τα πράγματα είναι λίγο πιο περίπλοκα για εκείνα τα φυτά που είναι ικανά να συσσωρεύουν άμυλο.
Αποθηκεύουν αυτόν τον υδατάνθρακα σε πλαστίδια που ονομάζονται αμυλοπλάστες. Τι σχέση όμως έχουν αυτά τα οργανίδια με το θέμα του άρθρου μας; Άλλωστε, οι κόνδυλοι της πατάτας δεν συμμετέχουν στη φωτοσύνθεση! Επιτρέψτε μου να διευκρινίσω αυτό το θέμα με περισσότερες λεπτομέρειες.
Ανακαλύψαμε τι είναι ο χλωροπλάστης, αποκαλύπτοντας στην πορεία τη σύνδεση αυτού του οργανοειδούς με τις δομές των προκαρυωτικών οργανισμών. Εδώ η κατάσταση είναι παρόμοια: οι επιστήμονες έχουν ανακαλύψει εδώ και καιρό ότι οι αμυλοπλάστες, όπως και οι χλωροπλάστες, περιέχουν ακριβώς το ίδιο DNA και σχηματίζονται ακριβώς από τα ίδια πρωτοπλαστίδια. Επομένως, θα πρέπει να εξεταστούν από την ίδια πτυχή. Στην πραγματικότητα, οι αμυλοπλάστες πρέπει να θεωρούνται ως ένα ειδικό είδος χλωροπλάστη.
Πώς σχηματίζονται οι αμυλοπλάστες;
Μπορεί κανείς να κάνει μια αναλογία μεταξύ πρωτοπλαστιδίων και βλαστοκυττάρων. Με απλά λόγια, οι αμυλοπλάστες από κάποιο σημείο αρχίζουν να αναπτύσσονται σε μια ελαφρώς διαφορετική διαδρομή. Οι επιστήμονες, ωστόσο, έμαθαν κάτι περίεργο: κατάφεραν να επιτύχουν την αμοιβαία μετατροπή των χλωροπλαστών από φύλλα πατάτας σε αμυλοπλάστες (και το αντίστροφο). Το κανονικό παράδειγμα, γνωστό σε κάθε μαθητή, είναι ότι οι κόνδυλοι πατάτας γίνονται πράσινοι στο φως.
Άλλες πληροφορίες για τους τρόπους διαφοροποίησης αυτών των οργανιδίων
Γνωρίζουμε ότι κατά τη διαδικασία ωρίμανσης των καρπών της τομάτας, των μήλων και ορισμένων άλλων φυτών (και στα φύλλα των δέντρων, των χόρτων και των θάμνων το φθινόπωρο)«αποδόμηση», όταν οι χλωροπλάστες σε ένα φυτικό κύτταρο μετατρέπονται σε χρωμοπλάστες. Αυτά τα οργανίδια περιέχουν χρωστικές χρωστικές, καροτενοειδή.
Αυτός ο μετασχηματισμός οφείλεται στο γεγονός ότι υπό ορισμένες συνθήκες, τα θυλακοειδή καταστρέφονται πλήρως, μετά από την οποία το οργανίδιο αποκτά διαφορετική εσωτερική οργάνωση. Εδώ επιστρέφουμε ξανά στο θέμα που ξεκινήσαμε να συζητάμε στην αρχή του άρθρου: την επίδραση του πυρήνα στην ανάπτυξη των χλωροπλαστών. Είναι αυτό, μέσω ειδικών πρωτεϊνών που συντίθενται στο κυτταρόπλασμα των κυττάρων, που ξεκινά τη διαδικασία αναδόμησης του οργανοειδούς.
Δομή χλωροπλάστη
Έχοντας μιλήσει για την προέλευση και την ανάπτυξη των χλωροπλαστών, θα πρέπει να σταθούμε στη δομή τους με περισσότερες λεπτομέρειες. Επιπλέον, είναι πολύ ενδιαφέρον και αξίζει μια ξεχωριστή συζήτηση.
Η βασική δομή των χλωροπλαστών αποτελείται από δύο μεμβράνες λιποπρωτεϊνών, την εσωτερική και την εξωτερική. Το πάχος του καθενός είναι περίπου 7 nm, η απόσταση μεταξύ τους είναι 20-30 nm. Όπως και στην περίπτωση άλλων πλαστιδίων, το εσωτερικό στρώμα σχηματίζει ειδικές δομές που προεξέχουν μέσα στο οργανοειδές. Στους ώριμους χλωροπλάστες, υπάρχουν δύο τύποι τέτοιων «ελικοειδής» μεμβρανών ταυτόχρονα. Τα πρώτα σχηματίζουν στρωματικά ελάσματα, τα δεύτερα σχηματίζουν θυλακοειδή μεμβράνες.
Λαμέλα και θυλακοειδή
Πρέπει να σημειωθεί ότι υπάρχει σαφής σύνδεση που έχει η μεμβράνη του χλωροπλάστη με παρόμοιους σχηματισμούς που βρίσκονται στο εσωτερικό του οργανοειδούς. Το γεγονός είναι ότι μερικές από τις πτυχές του μπορούν να εκτείνονται από το ένα τοίχωμα στο άλλο (όπως στα μιτοχόνδρια). Έτσι τα ελάσματα μπορούν να σχηματίσουν είτε ένα είδος «σάκου» ή ένα διακλαδισμένοδίκτυο. Ωστόσο, τις περισσότερες φορές αυτές οι δομές βρίσκονται παράλληλα μεταξύ τους και δεν συνδέονται με κανέναν τρόπο.
Μην ξεχνάτε ότι μέσα στον χλωροπλάστε υπάρχουν και μεμβρανικά θυλακοειδή. Πρόκειται για κλειστές «τσάντες» που είναι διατεταγμένες σε στοίβα. Όπως και στην προηγούμενη περίπτωση, υπάρχει απόσταση 20-30 nm μεταξύ των δύο τοιχωμάτων της κοιλότητας. Οι στήλες αυτών των «σάκων» ονομάζονται κόκκοι. Κάθε στήλη μπορεί να περιέχει έως και 50 θυλακοειδή και σε ορισμένες περιπτώσεις υπάρχουν ακόμη περισσότερα. Δεδομένου ότι οι συνολικές "διαστάσεις" τέτοιων στοίβων μπορούν να φτάσουν τα 0,5 μικρά, μερικές φορές μπορούν να ανιχνευθούν χρησιμοποιώντας ένα συνηθισμένο μικροσκόπιο φωτός.
Ο συνολικός αριθμός των κόκκων που περιέχονται στους χλωροπλάστες των ανώτερων φυτών μπορεί να φτάσει τους 40-60. Κάθε θυλακοειδής προσκολλάται τόσο σφιχτά στο άλλο που οι εξωτερικές μεμβράνες του σχηματίζουν ένα ενιαίο επίπεδο. Το πάχος του στρώματος στη διασταύρωση μπορεί να είναι έως και 2 nm. Σημειώστε ότι τέτοιες δομές, οι οποίες σχηματίζονται από γειτονικά θυλακοειδή και ελάσματα, δεν είναι ασυνήθιστες.
Στα σημεία επαφής τους υπάρχει επίσης ένα στρώμα, που μερικές φορές φτάνει τα ίδια 2 nm. Έτσι, οι χλωροπλάστες (η δομή και οι λειτουργίες των οποίων είναι πολύ περίπλοκες) δεν είναι μια ενιαία μονολιθική δομή, αλλά ένα είδος «κατάστασης μέσα σε ένα κράτος». Από ορισμένες απόψεις, η δομή αυτών των οργανιδίων δεν είναι λιγότερο πολύπλοκη από ολόκληρη την κυτταρική δομή!
Οι granas αλληλοσυνδέονται ακριβώς με τη βοήθεια των ελασμάτων. Αλλά οι κοιλότητες των θυλακοειδών, που σχηματίζουν στοίβες, είναι πάντα κλειστές και δεν επικοινωνούν με κανέναν τρόπο με τη μεμβράνη.χώρος. Όπως μπορείτε να δείτε, η δομή των χλωροπλαστών είναι αρκετά περίπλοκη.
Ποιες χρωστικές μπορούν να βρεθούν στους χλωροπλάστες;
Τι μπορεί να περιέχει το στρώμα κάθε χλωροπλάστη; Υπάρχουν μεμονωμένα μόρια DNA και πολλά ριβοσώματα. Στους αμυλοπλάστες, στο στρώμα εναποτίθενται οι κόκκοι αμύλου. Κατά συνέπεια, οι χρωμοπλάστες έχουν χρωστικές χρωστικές εκεί. Φυσικά, υπάρχουν διάφορες χρωστικές χλωροπλάστες, αλλά η πιο κοινή είναι η χλωροφύλλη. Χωρίζεται σε πολλούς τύπους ταυτόχρονα:
- Όμιλος Α (γαλαζοπράσινο). Εμφανίζεται στο 70% των περιπτώσεων, περιέχεται στους χλωροπλάστες όλων των ανώτερων φυτών και στα φύκια.
- Όμιλος Β (κιτρινοπράσινο). Το υπόλοιπο 30% βρίσκεται επίσης σε ανώτερα είδη φυτών και φυκιών.
- Οι ομάδες Γ, Δ και Ε είναι πολύ πιο σπάνιες. Βρέθηκε στους χλωροπλάστες ορισμένων ειδών κατώτερων φυκών και φυτών.
Δεν είναι ασυνήθιστο τα κόκκινα και καφέ φύκια να έχουν εντελώς διαφορετικούς τύπους οργανικών χρωστικών στους χλωροπλάστες τους. Ορισμένα φύκια περιέχουν γενικά σχεδόν όλες τις υπάρχουσες χρωστικές χλωροπλάστες.
Λειτουργίες χλωροπλάστη
Φυσικά, η κύρια λειτουργία τους είναι να μετατρέπουν την φωτεινή ενέργεια σε οργανικά συστατικά. Η ίδια η φωτοσύνθεση συμβαίνει στους κόκκους με την άμεση συμμετοχή της χλωροφύλλης. Απορροφά την ενέργεια του ηλιακού φωτός, μετατρέποντάς την σε ενέργεια διεγερμένων ηλεκτρονίων. Το τελευταίο, έχοντας την περίσσεια παροχή του, εκπέμπει περίσσεια ενέργειας, η οποία χρησιμοποιείται για την αποσύνθεση του νερού και τη σύνθεση του ATP. Όταν το νερό διασπάται, σχηματίζεται οξυγόνο και υδρογόνο. Το πρώτο, όπως γράψαμε παραπάνω, είναι ένα υποπροϊόν και απελευθερώνεται στον περιβάλλοντα χώρο και το υδρογόνο συνδέεται με μια ειδική πρωτεΐνη, τη φερρεδοξίνη.
Οξειδώνεται ξανά, μεταφέροντας υδρογόνο σε έναν αναγωγικό παράγοντα, ο οποίος στη βιοχημεία ονομάζεται συντομογραφία NADP. Κατά συνέπεια, η ανηγμένη μορφή του είναι NADP-H2. Με απλά λόγια, η φωτοσύνθεση παράγει τις ακόλουθες ουσίες: ATP, NADP-H2 και ένα υποπροϊόν με τη μορφή οξυγόνου.
Ο ενεργειακός ρόλος του ATP
Το σχηματιζόμενο ATP είναι εξαιρετικά σημαντικό, καθώς είναι ο κύριος «συσσωρευτής» ενέργειας που πηγαίνει στις διάφορες ανάγκες του κυττάρου. Το NADP-H2 περιέχει έναν αναγωγικό παράγοντα, το υδρογόνο, και αυτή η ένωση είναι σε θέση να το απομακρύνει εύκολα εάν είναι απαραίτητο. Με απλά λόγια, είναι ένας αποτελεσματικός χημικός αναγωγικός παράγοντας: στη διαδικασία της φωτοσύνθεσης, λαμβάνουν χώρα πολλές αντιδράσεις που απλά δεν μπορούν να προχωρήσουν χωρίς αυτήν.
Στη συνέχεια, μπαίνουν στο παιχνίδι τα ένζυμα χλωροπλάστη, τα οποία δρουν στο σκοτάδι και έξω από το gran: το υδρογόνο από τον αναγωγικό παράγοντα και η ενέργεια του ATP χρησιμοποιούνται από τον χλωροπλάστη για να ξεκινήσει η σύνθεση ορισμένων οργανικών ουσιών. Δεδομένου ότι η φωτοσύνθεση λαμβάνει χώρα σε συνθήκες καλού φωτισμού, οι συσσωρευμένες ενώσεις χρησιμοποιούνται για τις ανάγκες των ίδιων των φυτών κατά τη σκοτεινή ώρα της ημέρας.
Μπορείτε δικαίως να παρατηρήσετε ότι αυτή η διαδικασία μοιάζει ύποπτα με την αναπνοή σε ορισμένες πτυχές. Σε τι διαφέρει η φωτοσύνθεση από αυτήν; Ο πίνακας θα σας βοηθήσει να κατανοήσετε αυτό το ζήτημα.
| Σύγκριση στοιχείων | Φωτοσύνθεση | Αναπνοή |
| Όταν συμβεί | Μόνο την ημέρα, στο φως του ήλιου | Anytime |
| Πού διαρρέει | Κύτταρα που περιέχουν χλωροφύλλη | Όλα τα ζωντανά κύτταρα |
| Οξυγόνο | Highlight | Απορρόφηση |
| CO2 | Απορρόφηση | Highlight |
| Οργανική ύλη | Σύνθεση, μερική διαίρεση | Μόνο χωρισμό |
| Ενέργεια | Κατάποση | Ξεχωρίζει |
Έτσι διαφέρει η φωτοσύνθεση από την αναπνοή. Ο πίνακας δείχνει ξεκάθαρα τις κύριες διαφορές τους.
Μερικά "παράδοξα"
Οι περισσότερες από τις περαιτέρω αντιδράσεις λαμβάνουν χώρα ακριβώς εκεί, στο στρώμα του χλωροπλάστη. Η περαιτέρω διαδρομή των συνθετικών ουσιών είναι διαφορετική. Έτσι, τα απλά σάκχαρα ξεπερνούν αμέσως το οργανοειδές, συσσωρεύοντας σε άλλα μέρη του κυττάρου με τη μορφή πολυσακχαριτών, κυρίως αμύλου. Στους χλωροπλάστες συμβαίνει τόσο η εναπόθεση λιπών όσο και η προκαταρκτική συσσώρευση των προδρόμων ουσιών τους, τα οποία στη συνέχεια απεκκρίνονται σε άλλες περιοχές του κυττάρου.
Πρέπει να γίνει ξεκάθαρα κατανοητό ότι όλες οι αντιδράσεις σύντηξης απαιτούν τεράστια ποσότητα ενέργειας. Η μόνη πηγή του είναι η ίδια φωτοσύνθεση. Αυτή είναι μια διαδικασία που συχνά απαιτεί τόση πολλή ενέργεια που πρέπει να αποκτηθεί,καταστρέφοντας τις ουσίες που σχηματίστηκαν ως αποτέλεσμα της προηγούμενης σύνθεσης! Έτσι, το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειας που λαμβάνεται στην πορεία του δαπανάται για τη διεξαγωγή πολλών χημικών αντιδράσεων μέσα στο ίδιο το φυτικό κύτταρο.
Μόνο μέρος του χρησιμοποιείται για την άμεση λήψη εκείνων των οργανικών ουσιών που παίρνει το φυτό για τη δική του ανάπτυξη και ανάπτυξή του ή εναποθέτει με τη μορφή λιπών ή υδατανθράκων.
Είναι οι χλωροπλάστες στατικοί;
Είναι γενικά αποδεκτό ότι τα κυτταρικά οργανίδια, συμπεριλαμβανομένων των χλωροπλαστών (η δομή και οι λειτουργίες των οποίων περιγράψαμε λεπτομερώς), βρίσκονται αυστηρά σε ένα μέρος. Αυτό δεν είναι αληθινό. Οι χλωροπλάστες μπορούν να κινούνται γύρω από το κύτταρο. Έτσι, σε χαμηλό φωτισμό, τείνουν να παίρνουν θέση κοντά στην πιο φωτισμένη πλευρά της κυψέλης, σε συνθήκες μεσαίου και χαμηλού φωτισμού, μπορούν να επιλέξουν κάποιες ενδιάμεσες θέσεις στις οποίες καταφέρνουν να «πιάσουν» το περισσότερο ηλιακό φως. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται "φωτοταξία".
Όπως τα μιτοχόνδρια, οι χλωροπλάστες είναι αρκετά αυτόνομα οργανίδια. Έχουν τα δικά τους ριβοσώματα, συνθέτουν μια σειρά από εξαιρετικά ειδικές πρωτεΐνες που χρησιμοποιούνται μόνο από αυτά. Υπάρχουν ακόμη και συγκεκριμένα ενζυμικά σύμπλοκα, κατά την εργασία των οποίων παράγονται ειδικά λιπίδια, τα οποία απαιτούνται για την κατασκευή κελυφών ελασμάτων. Έχουμε ήδη μιλήσει για την προκαρυωτική προέλευση αυτών των οργανιδίων, αλλά πρέπει να προστεθεί ότι ορισμένοι επιστήμονες θεωρούν ότι οι χλωροπλάστες είναι αρχαίοι απόγονοι ορισμένων παρασιτικών οργανισμών που πρώτα έγιναν συμβίωση και μετά εντελώςέχουν γίνει αναπόσπαστο μέρος του κελιού.
Η σημασία των χλωροπλαστών
Για τα φυτά, είναι προφανές - αυτή είναι η σύνθεση ενέργειας και ουσιών που χρησιμοποιούνται από τα φυτικά κύτταρα. Όμως η φωτοσύνθεση είναι μια διαδικασία που εξασφαλίζει τη συνεχή συσσώρευση οργανικής ύλης σε πλανητική κλίμακα. Από το διοξείδιο του άνθρακα, το νερό και το ηλιακό φως, οι χλωροπλάστες μπορούν να συνθέσουν έναν τεράστιο αριθμό σύνθετων υψηλού μοριακών ενώσεων. Αυτή η ικανότητα είναι χαρακτηριστική μόνο για αυτούς και ένα άτομο απέχει ακόμα πολύ από το να επαναλάβει αυτή τη διαδικασία σε τεχνητές συνθήκες.
Όλη η βιομάζα στην επιφάνεια του πλανήτη μας οφείλει την ύπαρξή της σε αυτά τα μικρότερα οργανίδια, που βρίσκονται στα βάθη των φυτικών κυττάρων. Χωρίς αυτά, χωρίς τη διαδικασία της φωτοσύνθεσης που πραγματοποιείται από αυτούς, δεν θα υπήρχε ζωή στη Γη στις σύγχρονες εκδηλώσεις της.
Ελπίζουμε να έχετε μάθει από αυτό το άρθρο τι είναι ο χλωροπλάστης και ποιος είναι ο ρόλος του σε έναν φυτικό οργανισμό.
