Karakteristike, strukture i vrste plastosa

plastos ili plastidiosson skupina poluautonomnih staničnih organela s različitim funkcijama. Nalaze se u stanicama algi, mahovine, paprati, gimnospermima i angiospermu. Najistaknutija plastida je kloroplast, odgovoran za fotosintezu u biljnim stanicama.

Prema svojoj morfologiji i funkciji, postoji velika raznolikost plastida: kromoplasta, leukoplasta, amiloplasta, etioplasta, oleoplasta i drugih. Kromoplasti se specijaliziraju za skladištenje karotenoidnih pigmenata, amiloplasti pohranjuju škrob i plastide koji rastu u mraku nazivaju se etioplastom.

Iznenađujuće je da su plastidi zabilježeni u nekim parazitskim crvima iu određenim morskim mekušcima.

indeks

• 1 Opće karakteristike
• 2 Struktura
• 3 Vrste
  • 3.1 Proplastides
  • 3.2 Kloroplasti
  • 3.3 Amiloplasti
  • 3.4. Kromoplasti
  • 3.5. Oleoplasti
  • 3.6 Leucoplastos
  • 3.7 Gerontoplastos
  • 3.8 Etioplasti
• 4 Reference

Opće karakteristike

Plastidi su organele prisutne u biljnim stanicama obloženim dvostrukom lipidnom membranom. Imaju vlastiti genom, posljedicu njihovog endosimbiotskog podrijetla.

Pretpostavlja se da je prije oko 1,5 milijardi godina protoeucariotska stanica progutala fotosintetsku bakteriju, što je dovelo do eukariotske linije.

Evolutivno možemo razlikovati tri linije plastida: glaukophytes, lozu crvenih algi (rhodoplastos) i lozu zelenih algi (kloroplasti). Zelena linija potaknula je plastide i algi i biljaka.

Genetski materijal ima 120 do 160 kb - u višim biljkama - i organiziran je u zatvorenu i kružnu dvolančanu molekulu DNA.

Jedna od najupečatljivijih značajki ovih organela je sposobnost interkonverzije. Ta se promjena događa zahvaljujući prisutnosti molekularnih i ekoloških podražaja. Na primjer, kada Etioplast prima sunčevu svjetlost, sintetizira klorofil i postaje kloroplast.

Osim fotosinteze, plastidi ispunjavaju različite funkcije: sintezu lipida i aminokiselina, skladištenje lipida i škroba, funkcioniranje stomata, obojenost biljnih struktura kao što su cvijeće i plodovi, te percepcija gravitacije.

struktura

Sve plastide okružene su dvostrukom lipidnom membranom, a unutar njih su male membrane koje se nazivaju tilakoidi, koje se mogu proširiti u određenim vrstama plastida.

Struktura ovisi o tipu plastida, a svaka varijanta će biti detaljno opisana u sljedećem odjeljku.

vrsta

Postoji niz plastida koji ispunjavaju različite funkcije u biljnim stanicama. Međutim, granica između svake vrste plastida nije vrlo jasna, budući da postoji značajna interakcija između struktura i postoji mogućnost interkonverzije..

Na isti način, kada se uspoređuju različite vrste stanica, utvrđeno je da populacija plastida nije homogena. Među osnovnim vrstama plastida koje se nalaze u višim biljkama su:

proplastides

To su plastidi koji još nisu diferencirani i odgovorni su za stvaranje svih vrsta plastida. Oni se nalaze u meristemima biljaka, kako u korijenu tako iu stabljikama. Oni su također u embrijima i drugim mladim tkivima.

To su male strukture, duljine jednog ili dva mikrometra i ne sadrže nikakav pigment. Imaju tilakoidnu membranu i vlastite ribozome. U sjemenkama proplastidije sadrže zrna škroba, što je važan izvor rezerve za embrij.

Broj proplastidija po stanicama je promjenjiv, a može se pronaći između 10 i 20 takvih struktura.

Distribucija proplastida u procesu stanične diobe neophodna je za pravilno funkcioniranje meristema ili specifičnog organa. Kada dođe do nejednake segregacije i kada stanica ne primi plastide, ona je namijenjena brzoj smrti.

Stoga, strategija za osiguravanje pravedne podjele plastida na stanice kćeri treba biti homogeno distribuirana u staničnoj citoplazmi.

Isto tako, proplastidije moraju naslijediti potomci i prisutni su u formiranju gameta.

kloroplasta

Kloroplasti su najistaknutije i najuočljivije plastide biljnih stanica. Njegov oblik je ovalan ili sferoidan, a broj obično varira između 10 i 100 kloroplasta po stanici, iako može doseći 200.

Dužine su od 5 do 10 μm i širine od 2 do 5 μm. Nalaze se uglavnom u listovima biljaka, iako mogu biti prisutni u stabljikama, peteljkama, nezrelim laticama, među ostalima.

Kloroplasti se razvijaju u strukturama biljke koje nisu podzemne, od proplastidije. Najzloglasnija promjena je proizvodnja pigmenata, da bi se uzela zelena boja karakteristična za ovu organelu.

Poput drugih plastida, oni su okruženi dvostrukom membranom i unutar njih imaju treći membranski sustav, tilakoide, ugrađene u stromu.

Thilacoids su strukture u obliku diska koje su složene u granulama. Na taj način, kloroplast se može strukturalno podijeliti u tri odjeljka: prostor između membrana, stroma i lumen tilakoida.

Kao i kod mitohondrija, nasljeđivanje kloroplasta od roditelja prema djeci događa se kod jednog od roditelja (uniparental) i oni imaju vlastiti genetski materijal.

funkcije

U kloroplastima se odvija proces fotosinteze, koji omogućuje biljkama da hvataju svjetlost od sunca i pretvaraju je u organske molekule. Zapravo, kloroplasti su jedine plastide sa sposobnostima fotosinteze.

Ovaj proces započinje u membranama tilakoida s laganom fazom, u kojoj su usidreni enzimatski kompleksi i proteini potrebni za proces. Posljednja faza fotosinteze ili tamna faza pojavljuje se u stromi.

amyloplasts

Amiloplasti su specijalizirani za skladištenje zrna škroba. Najčešće se nalaze u rezervnim tkivima biljaka, kao što je endosperm u sjemenkama i gomoljima.

Većina amiloplasta nastaje izravno iz protoplazda tijekom razvoja organizma. Eksperimentalno, formiranje amiloplasta postignuto je zamjenom fitohormona auksina s citokininima, što je uzrokovalo smanjenje stanične diobe i induciranje nakupljanja škroba..

Ovi plastidi su rezervoari raznih enzima, sličnih kloroplastima, iako im nedostaje klorofila i fotosintetski strojevi..

Percepcija ozbiljnosti

Amiloplasti su povezani s odgovorom na osjećaj gravitacije. U korijenu, osjećaj gravitacije percipiraju stanice kolumele.

U ovoj strukturi su statoliti, koji su specijalizirani amiloplasti. Ove organele nalaze se na dnu stanica kolumele, što ukazuje na osjećaj gravitacije.

Položaj statolita aktivira niz signala koji dovodi do redistribucije hormona auksina, uzrokujući rast strukture u korist gravitacije.

Škrobne granule

Škrob je polukristalni netopljiv polimer koji nastaje ponovljenim jedinicama glukoze, proizvodeći dvije vrste molekula, amilopeptin i amilozu..

Amilopeptin ima razgranatu strukturu, dok je amiloza linearni polimer i akumulira se u većini slučajeva u omjeru 70% amilopeptina i 30% amiloze.

Škrobne granule imaju prilično organiziranu strukturu, a odnose se na amilopeptinske lance.

U ispitivanim amiloplastima iz endosperma žitarica, granule se razlikuju u promjeru od 1 do 100 μm i mogu razlikovati velike i male granule koje se općenito sintetiziraju u različitim amiloplastima..

cromoplastos

Kromoplasti su vrlo heterogeni plastidi koji skladište različite pigmente u cvijeću, plodovima i drugim pigmentiranim strukturama. Također, postoje određene vakuole u stanicama koje mogu skladištiti pigmente.

Kod angiospermi je potrebno imati neki mehanizam za privlačenje životinja odgovornih za oprašivanje; zbog toga prirodna selekcija pogoduje nakupljanju svijetlih i atraktivnih pigmenata u nekim biljnim strukturama.

Općenito, kromoplasti se razvijaju iz kloroplasta tijekom procesa zrenja ploda, gdje zeleni plod s vremenom poprima karakterističnu boju. Na primjer, nezrele rajčice su zelene, a kada su zrele, svijetle su crvene.

Glavni pigmenti koji se akumuliraju u kromoplastima su karotenoidi, koji su varijabilni i mogu predstavljati različite boje. Karoteni su narančasti, likopen crveni, a zeaksantin i violaksantin žuti.

Konačna obojenost struktura definirana je kombinacijama navedenih pigmenata.

elaioplast

Plastidi su također sposobni za pohranjivanje molekula lipidne ili proteinske prirode. Oleoplasti su sposobni pohraniti lipide u posebnim tijelima zvanim plastoglóbulos.

Pronađene su cvjetne antene i njihov sadržaj se oslobađa u zid polenskog zrna. Oni su također vrlo česti u određenim vrstama kaktusa.

Osim toga, oleoplasti imaju različite proteine ​​kao što su fibrilin i enzimi povezani s metabolizmom izoprenoida.

leucoplastos

Leukoplasti su plastidios bez pigmenata. Slijedeći ovu definiciju, amiloplasti, oleoplasti i proteinoplasti mogu se klasificirati kao varijante leukoplasta..

Leukoplasti se nalaze u većini biljnih tkiva. Oni nemaju upadljivu tilakoidnu membranu i imaju malo plastoglobulina.

Imaju metaboličke funkcije u korijenima, gdje akumuliraju značajne količine škroba.

gerontoplasts

Kada biljka stari, u gerontoplastosu se odvija konverzija kloroplasta. Tijekom procesa starenja, tilakoidna membrana se raspada, plastogli stanice se nakupljaju i klorofil se razgrađuje.

etioplasts

Kada biljke rastu u uvjetima slabog osvjetljenja, kloroplasti se ne razvijaju ispravno i nastala plastida se zove etioplasto.

Etioplasti sadrže zrna škroba i ne posjeduju široko razvijenu membranu tilakoida kao kod zrelih kloroplasta. Ako se stanje promijeni i ima dovoljno svjetla, etioplastos se može razviti u kloroplastima.

reference

1. Biswal, U. C., & Raval, M. K. (2003). Biogeneza kloroplasta: od proplastida do gerontoplasta. Springer znanost i poslovni mediji.
2. Cooper, G.M. (2000). Stanica: molekularni pristup. 2. izdanje. Sunderland (MA): Sinauer Associates. Kloroplasti i drugi plastidi. Dostupno na: ncbi.nlm.nih.gov
3. Gould, S. B., Waller, R.F. i McFadden, G.I. (2008). Evolucija plastida. Godišnji pregled biljne biologije, 59, 491-517.
4. Lopez-Juez, E., i Pyke, K.A. (2004). Plastidi se oslobađaju: njihov razvoj i njihova integracija u razvoj biljke. Međunarodni časopis za razvojnu biologiju, 49(5-6), 557-577.
5. Pyke, K. (2009). Biologija plastida. Cambridge University Press.
6. Pyke, K. (2010). Podjela plastida. AoB Biljke, plq016.
7. Wise, R. R. (2007.). Raznolikost oblika i funkcije plastida. u Struktura i funkcija plastida (str. 3-26). Springer, Dordrecht.