O'simlik va hayvon hujayralari o'rtasidagi asosiy farqlardan biri sitoplazmada plastidlar kabi birinchi organellalarning mavjudligidir. Ushbu maqolada ularning hayotiy jarayonlarining tuzilishi, xususiyatlari, shuningdek, xloroplastlar, xromoplastlar va leykoplastlarning ahamiyati ko'rib chiqiladi.
Xloroplast tuzilishi
Yashil plastidlar, biz hozir ularning tuzilishini o'rganamiz, yuqori spora va urug'li o'simliklar hujayralarining majburiy organellalariga tegishlidir. Ular ikki membranali hujayrali organellalar bo'lib, oval shaklga ega. Sitoplazmadagi ularning soni har xil bo'lishi mumkin. Masalan, tamaki bargining ustunli parenximasi hujayralarida mingtagacha xloroplastlar, donlilar oilasiga mansub o‘simliklarning poyalarida 30 dan 50 tagacha xloroplastlar mavjud.
Organoidni tashkil etuvchi ikkala membrana ham har xil tuzilishga ega: tashqisi silliq, uch qavatli, o'simlik hujayrasining o'zi membranasiga o'xshaydi. Ichki qismida lamellar deb ataladigan ko'plab burmalar mavjud. Ularga tutash yassi x altachalar - tilakoidlar joylashgan. Lamellar bir tarmoq hosil qiladiparallel tubulalar. Lamellar orasida tilakoid tanachalar joylashgan. Ular bir-biriga bog'lanishi mumkin bo'lgan donalar - stacklarda yig'iladi. Bir xloroplastdagi ularning soni 60-150 tani tashkil qiladi. Xloroplastning butun ichki bo'shlig'i matritsa bilan to'ldirilgan.
Organella avtonomiya belgilariga ega: o'zining irsiy materiali - dumaloq DNK, buning natijasida xloroplastlar ko'payishi mumkin. Hujayra sitoplazmasida sodir bo'ladigan jarayonlardan organellani cheklaydigan yopiq tashqi membrana ham mavjud. Xloroplastlarning o'z ribosomalari, i-RNK va t-RNK molekulalari mavjud, ya'ni ular oqsil sinteziga qodir.
Tilakoid funktsiyalari
Yuqorida aytib o'tilganidek, o'simlik hujayralari plastidalari - xloroplastlar - tilakoidlar deb ataladigan maxsus tekislangan qoplarni o'z ichiga oladi. Ularda pigmentlar topilgan - xlorofillar (fotosintezda ishtirok etuvchi) va karotenoidlar (qo'llab-quvvatlovchi va trofik funktsiyalarni bajaradilar). Fotosintezning yorug'lik va qorong'i fazalarining reaktsiyalarini ta'minlaydigan fermentativ tizim ham mavjud. Tilakoidlar antenna vazifasini bajaradi: ular yorug'lik kvantlarini fokuslaydi va ularni xlorofill molekulalariga yo'n altiradi.
Fotosintez xloroplastlarning asosiy jarayonidir
Avtotrof hujayralar karbonat angidrid va yorug'lik energiyasidan foydalangan holda organik moddalarni, xususan, glyukozani mustaqil ravishda sintez qilishga qodir. Funksiyalari hozirda biz oʻrganayotgan yashil plastidlar fototroflar - koʻp hujayrali organizmlarning ajralmas qismi hisoblanadi, masalan:
- yuqori sporali oʻsimliklar (moxlar, otquloqlar, toʻqmoqlar,paporotnik);
- urugʻlar (gimnospermlar - ginga, ignabargli daraxtlar, efedra va angiospermlar yoki gulli oʻsimliklar).
Fotosintez - qaytarilish-qaytarilish reaksiyalari tizimi boʻlib, ular elektronlarning donor moddalardan ularni "qabul qiluvchi" birikmalarga, ya'ni qabul qiluvchilar deb ataladigan moddalarga o'tkazish jarayoniga asoslangan.
Bu reaksiyalar organik moddalar, xususan, glyukoza sinteziga va molekulyar kislorodning ajralib chiqishiga olib keladi. Fotosintezning yorug'lik bosqichi tilakoid membranalarda yorug'lik energiyasi ta'sirida sodir bo'ladi. Yutilgan yorug'lik kvantlari yashil pigment - xlorofillni tashkil etuvchi magniy atomlarining elektronlarini qo'zg'atadi.
Elektronlar energiyasi energiyani ko'p talab qiluvchi moddalar: ATP va NADP-H2 sintezi uchun ishlatiladi. Ular xloroplast matritsasida sodir bo'ladigan qorong'u fazali reaktsiyalar uchun hujayra tomonidan ajratiladi. Ushbu sintetik reaktsiyalarning kombinatsiyasi glyukoza, aminokislotalar, glitserin va yog 'kislotalari molekulalarining shakllanishiga olib keladi, ular hujayraning qurilish va trofik materiali bo'lib xizmat qiladi.
Plastid turlari
Yashil plastidlar, tuzilishi va vazifalari haqida biz avvalroq muhokama qilganmiz, barglarda, yashil poyalarda uchraydi va yagona tur emas. Demak, mevalar po‘stlog‘ida, gulli o‘simliklarning gulbarglarida, er osti kurtaklari – ildiz va piyozchalarning tashqi qoplamalarida boshqa plastidlar mavjud. Ular xromoplastlar yoki leykoplastlar deb ataladi.
Rangsiz organellalar (leykoplastlar) boshqa shaklga ega va xloroplastlardan farqi shundaki, ularichki bo'shliqda yupqa plitalar - lamellar mavjud emas va matritsaga botgan tilakoidlar soni kam. Matritsaning o'zida deoksiribonuklein kislotasi, oqsil sintez qiluvchi organellalar - ribosomalar va oqsillar va uglevodlarni parchalaydigan proteolitik fermentlar mavjud.
Leykoplastlarda shuningdek, glyukozadan kraxmal molekulalarini hosil qilishda ishtirok etadigan fermentlar - sintetazalar mavjud. Natijada, rangsiz o'simlik hujayralari plastidlari zahiradagi ozuqa moddalarini to'playdi: oqsil donalari va kraxmal donalari. Vazifasi organik moddalarni to'plashdan iborat bo'lgan bu plastidlar, masalan, sutli pishish bosqichida bo'lgan pomidorlarning pishishi paytida xromoplastlarga aylanishi mumkin.
Yuqori aniqlikdagi skanerlovchi mikroskop ostida har uch turdagi plastidlarning tuzilishidagi farqlar yaqqol koʻrinadi. Bu, birinchi navbatda, fotosintez funktsiyasi bilan bog'liq eng murakkab tuzilishga ega bo'lgan xloroplastlarga tegishli.
Xromoplastlar - rangli plastidlar
Yashil va rangsiz o'simlik hujayralari bilan bir qatorda xromoplastlar deb ataladigan uchinchi turdagi organellalar mavjud. Ular turli xil ranglarga ega: sariq, binafsha, qizil. Ularning tuzilishi leykoplastlarga o'xshaydi: ichki membranada kam sonli lamellar va oz miqdordagi tilakoidlar mavjud. Xromoplastlarda turli xil pigmentlar mavjud: ksantofillar, karotinlar, yordamchi fotosintetik moddalar bo'lgan karotinoidlar. Aynan shu plastidlar lavlagi, sabzi, mevali daraxtlar mevalari va rezavorlar ildizlarining rangini ta'minlaydi.
Ular qanday paydo bo'ladiva plastidlarni o'zaro o'zgartiradi
Leykoplastlar, xromoplastlar, xloroplastlar - kelib chiqishi umumiy bo'lgan plastidalar (ularning tuzilishi va funktsiyalarini biz o'rganamiz). Ular meristematik (o'quv) to'qimalarning hosilalari bo'lib, ulardan protoplastidlar - hajmi 1 mikrongacha bo'lgan ikki membranali qopsimon organellalar hosil bo'ladi. Nurda ular tuzilishini murakkablashtiradi: lamellarni o'z ichiga olgan ichki membrana hosil bo'ladi va yashil pigment xlorofill sintezlanadi. Protoplastidlar xloroplastlarga aylanadi. Leykoplastlar yorug'lik energiyasi bilan ham yashil plastidlarga, so'ngra xromoplastlarga aylanishi mumkin. Plastid modifikatsiyasi o'simlik dunyosida keng tarqalgan hodisadir.
Xromatoforlar xloroplastlarning kashshoflari sifatida
Prokaryotik fototrof organizmlar - yashil va binafsha rangli bakteriyalar, molekulalari sitoplazmatik membrananing ichki o'simtalarida joylashgan bakterioxlorofil A yordamida fotosintez jarayonini amalga oshiradi. Mikrobiologlar bakterial xromatoforlarni plastidlarning kashshoflari deb hisoblashadi.
Bu ularning xloroplastlarga oʻxshash tuzilishi, yaʼni reaksiya markazlari va yorugʻlikni ushlab turish tizimlarining mavjudligi, shuningdek, organik birikmalar hosil boʻlishiga olib keladigan fotosintezning umumiy natijalari bilan tasdiqlanadi. Shuni ta'kidlash kerakki, pastki o'simliklar - yashil suv o'tlari, prokaryotlar kabi, plastidlarga ega emas. Bu xlorofil o'z ichiga olgan shakllanishlar - xromatoforlar o'z vazifasini - fotosintezni o'z zimmasiga olganligi bilan bog'liq.
Xloroplastlar qanday paydo bo'lgan
Ko'p farazlar orasidaplastidlarning kelib chiqishi, simbiogenezga to'xtalib o'tamiz. Uning g'oyalariga ko'ra, plastidlar - arxey erasida fototrof bakteriyalarning birlamchi geterotrof hujayraga kirib borishi natijasida paydo bo'lgan hujayralar (xloroplastlar). Aynan ular keyinchalik yashil plastidlarning paydo bo'lishiga olib keldi.
Ushbu maqolada biz oʻsimlik hujayrasining ikki membranali organellalari: leykoplastlar, xloroplastlar va xromoplastlarning tuzilishi va funktsiyalarini oʻrganib chiqdik. Shuningdek, ularning hujayra hayotidagi ahamiyati ham aniqlandi.
