Plastos egenskaper, struktur og typer

den plastos eller plastidiosson en gruppe semiautonomiske cellelegemer med varierte funksjoner. De finnes i alger, mos, fern, gymnosperm og angiospermceller. Det mest bemerkelsesverdige plastidet er kloroplast, som er ansvarlig for fotosyntese i planteceller.

I følge sin morfologi og funksjon er det et stort utvalg av plastider: kromoplast, leukoplastos, amiloplastos, etioplastos, oleoplaster, blant andre. Kromoplastene spesialiserer seg på å lagre karotenoidpigmentene, amyloplastene lagrer stivelse og plastidene som vokser i mørket kalles etioplastoer.

Overraskende har plastids blitt rapportert i noen parasitære ormer og i visse marine mollusker.

index

• 1 Generelle egenskaper
• 2 struktur
• 3 typer
  • 3.1 Proplastider
  • 3.2 kloroplaster
  • 3,3 amyloplaster
  • 3,4 kromlaster
  • 3,5 oleoplaster
  • 3.6 Leukoplastos
  • 3,7 Gerontoplastos
  • 3,8 etioplaster
• 4 referanser

Generelle egenskaper

Plastidene er organeller tilstede i planteceller belagt med en dobbelt lipidmembran. De har sitt eget genom, en konsekvens av endosymbiotisk opprinnelse.

Det foreslås at en protoeukariotcelle slugte en fotosyntetisk bakterie for ca 1,5 milliarder år siden, noe som ga opphav til eukaryotisk stamme.

Evolutt kan vi skille tre plastidlinjer: glaukofytene, linjen av røde alger (rhodoplastos) og linjen av grønne alger (kloroplaster). Den grønne linjen ga opphav til plastidene til både alger og planter.

Det genetiske materialet har 120 til 160 kb - i høyere planter - og er organisert i en lukket og sirkulær dobbeltstrenget DNA-molekyl.

En av de mest slående egenskapene til disse organellene er evnen til å konvergere. Denne endringen skjer takket være tilstedeværelsen av molekylære og miljømessige stimuli. For eksempel, når et etioplast mottar sollys, syntetiserer det klorofyll og blir en kloroplast.

I tillegg til fotosyntese oppfyller plastider ulike funksjoner: syntese av lipider og aminosyrer, lagring av lipider og stivelse, funksjon av stomata, fargestoffer av plantekonstruksjoner som blomster og frukt og tyngdebegrep.

struktur

Alle plastidene er omgitt av en dobbelt lipidmembran og innvendig har de små membranøse strukturer kalt thylakoider, som kan utvides betraktelig i visse typer plastider.

Strukturen avhenger av typen plastid, og hver variant vil bli beskrevet i detalj i det følgende avsnitt.

typen

Det finnes en serie plastider som oppfyller forskjellige funksjoner i planteceller. Grensen mellom hver type plastid er imidlertid ikke veldig tydelig, siden det er en betydelig samspill mellom strukturene og det er mulighet for interkonversjon.

På samme måte, når man sammenligner mellom ulike typer celle, er det funnet at populasjonen av plastider ikke er homogen. Blant de grunnleggende typer plastider som finnes i høyere planter er følgende:

proplastides

De er plastider som ennå ikke har differensiert og er ansvarlige for opprinnelse av alle typer plastider. De finnes i plantens meristemer, både i røttene og i stilkene. De er også i embryoer og andre unge vev.

De er små strukturer, en eller to mikrometer i lengde og inneholder ikke noe pigment. De har thylakoidmembranen og deres egne ribosomer. I frø inneholder proplastidia stivelsekorn, som er en viktig kilde til reserve for embryoet.

Antall proplastidier per cell er variabelt, og mellom 10 og 20 av disse strukturene kan bli funnet.

Fordelingen av proplastider i prosessen med celledeling er viktig for riktig funksjon av meristemene eller et bestemt organ. Når ulik segregering oppstår og en celle ikke mottar plastidene, er den bestemt for en rask død.

Derfor skal strategien for å sikre rettferdig deling av plastider til datterceller være homogent fordelt i celle-cytoplasma.

På samme måte må proplastidiene arves av etterkommerne og er tilstede i dannelsen av gametene.

kloroplaster

Kloroplaster er de mest fremtredende og iøynefallende plastider av planteceller. Dens form er oval eller sfærisk, og antallet varierer vanligvis mellom 10 og 100 kloroplaster per celle, selv om det kan nå 200.

De måler fra 5 til 10 μm i lengde og fra 2 til 5 μm i bredde. De ligger hovedsakelig i blader av plantene, selv om de kan være til stede i stengler, petioles, umodne kronblad, blant andre.

Kloroplaster utvikler seg i strukturen til planten som ikke er underjordiske, fra proplastidia. Den mest beryktede forandringen er produksjon av pigmenter, for å ta den grønne fargekarakteristikken for denne organellen.

Som de andre plastidene, er de omgitt av en dobbel membran og inne i de har et tredje membranøst system, thylakoiderne, innebygd i stroma.

Thilacoids er skiveformede strukturer som er stablet i granuler. På denne måten kan kloroplastet være strukturelt oppdelt i tre rom: mellomrom mellom membranene, stroma og lumen av thylakoid.

Som i mitokondrier oppstår arv av kloroplaster fra foreldre til barn hos en av foreldrene (uniparental) og de har sitt eget genetiske materiale.

funksjoner

I kloroplaster forekommer den fotosyntetiske prosessen, noe som gjør at planter kan fange lys fra solen og konvertere det til organiske molekyler. Kloroplaster er faktisk de eneste plastidene med fotosyntetiske egenskaper.

Denne prosessen begynner i membranene av thylakoider med lysfasen, hvori de enzymatiske kompleksene og proteiner som er nødvendige for prosessen er forankret. Det siste stadiet av fotosyntese, eller mørk fase, forekommer i stroma.

amyloplasts

Amyloplast er spesialisert på lagring av stivelsekorn. De finnes hovedsakelig i reservevev av planter, som endospermen i frø og knoller.

De fleste amyloplastene dannes direkte fra en protoplasd under utviklingen av organismen. Eksperimentelt har dannelsen av amyloplastene blitt oppnådd ved å erstatte fytohormon-auxin med cytokininer, forårsaker reduksjon av celledeling og fremkallende akkumulering av stivelse..

Disse plastider er reservoarer av et bredt utvalg av enzymer, som ligner kloroplaster, selv om de mangler klorofyll og fotosyntetiske maskineri.

Oppfattelse av alvorlighetsgraden

Amyloplastene er relatert til responsen på tyngdefølelsen. I røttene oppfattes tyngdefølelsen av kolumellens celler.

I denne strukturen er statolitter, som er spesialiserte amyloplaster. Disse organeller befinner seg på bunnen av cellene i kolumellen, som indikerer tyngdekraften.

Statoliths posisjon utløser en serie signaler som fører til omfordeling av auxinhormonet, noe som forårsaker vekst av strukturen til fordel for tyngdekraften.

Stivelseskorn

Stivelse er en semikrystallinsk uoppløselig polymer dannet av gjentatte enheter av glukose, som produserer to typer molekyler, amylopeptin og amylose..

Amilopeptin har en forgrenet struktur, mens amylose er en lineær polymer og akkumulerer i de fleste tilfeller i et forhold på 70% amylopeptin og 30% amylose.

Stivelseskorn har en ganske organisert struktur relatert til amylopeptinkjeder.

I de studerte amyloplastene fra endospermen av kornblandinger varierer granulene i diameteren fra 1 til 100 um og kan skille mellom store og små granuler som generelt syntetiseres i forskjellige amyloplaster.

cromoplastos

Kromoplaster er svært heterogene plastider som lagrer forskjellige pigmenter i blomster, frukt og andre pigmenterte strukturer. Det er også visse vakuoler i cellene som kan lagre pigmenter.

I angiospermer er det nødvendig å ha noen mekanisme for å tiltrekke dyrene som er ansvarlige for pollinering; Av denne grunn favoriserer naturlig utvalg akkumulering av lyse og attraktive pigmenter i noen anleggsstrukturer.

Generelt utvikler kromoplastene seg fra kloroplaster under modningen av frukt, hvor den grønne frukten tar på seg en karakteristisk farge over tid. For eksempel er umodne tomater grønne og når de er modne, er de lyse rødt.

De viktigste pigmentene som akkumuleres i kromoplastene er karotenoider, som er variable og kan presentere forskjellige farger. Karotener er oransje, lykopen er rød, og zeaxanthin og violaxanthin er gule.

Den endelige fargekonstruksjonen av konstruksjonene er definert av kombinasjonene av pigmentene.

elaioplast

Plastider er også i stand til å lagre molekyler av lipid eller protein natur. Oleoplastene er egnet til å lagre lipider i spesielle legemer kalt plastoglobulos.

Blomstantenneene er funnet og innholdet deres slippes ut i veggen av pollenkornet. De er også svært vanlige hos visse kaktusarter.

I tillegg har oleoplastene forskjellige proteiner som fibrillin og enzymer relatert til metabolismen av isoprenoider.

leucoplastos

Leukoplastosene er plastidios uten pigmenter. Etter denne definisjonen kunne amyloplaster, oleoplast og proteinopløsninger klassifiseres som varianter av leukoplaster.

Leukoplastos finnes i de fleste plantevev. De har ikke en iøynefallende thylakoidmembran, og de har få plastoglobuliner.

De har metabolske funksjoner i røttene, hvor de akkumulerer viktige mengder stivelse.

gerontoplasts

Når planten er eldre, skjer en omdannelse av kloroplastene i gerontoplastos. Under senescensprosessen brytes thylakoidmembranen ned, plastogli celler akkumuleres og klorofyl nedbrudd.

etioplasts

Når planter vokser i svake lysforhold, utvikler kloroplaster ikke riktig, og den dannede plastiden kalles etioplasto.

Etioplastos inneholder stivelseskorn og har ikke membranen til thylakoidet, som er utbredt som i de modne kloroplastene. Hvis forholdene endres og det er nok lys, kan etioplastos utvikle seg i kloroplaster.

referanser

1. Biswal, U.C. & Raval, M.K. (2003). Kloroplastbiogenese: fra proplastid til gerontoplast. Springer Science & Business Media.
2. Cooper, G.M. (2000). The Cell: En Molekylær Tilnærming. Andre utgave. Sunderland (MA): Sinauer Associates. Kloroplaster og andre plastider. Tilgjengelig på: ncbi.nlm.nih.gov
3. Gould, S. B., Waller, R. F., & McFadden, G. I. (2008). Plastid evolusjon. Årlig gjennomgang av plantebiologi, 59, 491-517.
4. Lopez-Juez, E., & Pyke, K. A. (2004). Plastids frigjort: deres utvikling og integrasjon i planteutvikling. International Journal of Development Biology, 49(5-6), 557-577.
5. Pyke, K. (2009). Plastidbiologi. Cambridge University Press.
6. Pyke, K. (2010). Plastid divisjon. AoB Planter, plq016.
7. Wise, R. R. (2007). Mangfoldet av plastid form og funksjon. i Strukturen og funksjonen av plastider (s. 3-26). Springer, Dordrecht.