Клетка - Пластиди

Пластиди

Пластидите, заедно с вакуолите и клетъчната стена, са характерни само за растителната клетка. Те са двойномембранни органели и според оцветяването си биват:

  • Хлоропласти - зелени;
  • Лейкопласти - безцветни;
  • Хромопласти - жълти, червени, оранжеви

 

Трите вида пластиди са генетически родствени, но имат различна структура и изпълняват различни функции.

plastides_devpm_300Пропластидите са предшественици и на трите вида пластиди

Пропластидите са малки, двумембранни, безцветни, недиференцирани пластиди, със слабо развита вътрешномембранна структура. Те се срещат в яйцеклетката и меристемните клетки.
При нормално осветление от тях директно се развиват останалите видове пластиди. Ако обаче диференцирането на пропластидите протича в отсъствие на светлина, те формират едно или няколко проламеларни телца (последните са с полукристална структура, изградена от тубуларни мембрани). Пропластиди съдържащи проламеларни телца се наричат етиопласти. Например, етиопласти се формират в клетките на листата на растения отглеждани на тъмно и в клетките на зародиша на семето. Когато растенията бъдат изложени на светло, етиопластите се трансформират в хлоропласти, като мембраните на проламеларните телца се развиват в тилакоиди. В клетките на зародиша на семето пропластидите се развиват първо в етиопласти и след поникването на младите растения и излагане на светлина, етиопластите се превръщат в хлоропласти.
Пластидите увеличават броя си чрез просто делене, подобно на бактериите. В меристемните клетки, пропластидите се делят с темпото на клетъчното делене. В останалите клетки, повечето пластиди водят началото си от делене на вече диференцираните пластиди.
Пластидите лесно могат взаимно да се превръщат едни в други, най-често в определена последователност (виж пунктираните стрелки на схемата)

Хлоропласти: органелите където протича фотосинтезата

chloroplastХлоропластите са мястото където протича фотосинтезата - процес при който от СО2 и вода с участието на слънчевата светлина се синтезират въглехидрати. При висшите растения имат дисковидна форма с размери 4-6 μm в диаметър. Съдържат хлорофили (зелени пигменти) и каротиноиди (жълто-червени пигменти). Обикновено са ориентирани с широката си страна към стените на клетката, но могат да се преориентират под въздействие на светлината.
Растенията и другите еукариотни организми, които извършват фотосинтеза, обикновено съдържат в клетките си от един до няколко стотин хлоропласта. Една клетка от мезофила на листа най-често съдържа от 30 до 50 хлоропласта, а в 1mm² от листа се съдържат около 500 000 хлоропласта.

Хлоропластите дават очевидно предимство на организмите, които ги притежават - те могат да произвеждат своя собствена храна. Освен това те са абсолютния източник на всичката храна и горива които ние ползваме.

Освен в синтеза на въглехидрати, хлоропластите участват и в синтеза на аминокиселини и мастни киселини.

Структура на хлоропластите

Имат двойна мембрана и сложна вътрешна мембранна структура потопена в матрикс (строма). Вътрешната мембрана  на хлоропласта се вгъва навътре и формира множество, малки, плоски, затворени дисковидни цистерни, наричани тилакоиди. Те са единна, взаимосвързана система и в мембраните им се намират фотосинтетичните пигменти, които директно участват във фотосинтезата. Тилакоидите са подредени в пакети (като колонка от монети) наречени грани. Всеки хлоропласт може да съдържа по сто и повече грани, а всяка грана е изградена от различен брой тилакоиди (2-100). Граните от своя страна са свързани помежду си посредством ламели на стромата. В матрикса се съдържат ензими, химични субстанции необходими за протичането на фотосинтезата, хлоропластна РНК, ДНК и рибозоми. Част от протеините, необходими за протичането на фотосинтезата се синтезират изцяло в матрикса на хлоропластите с участието на рибозомите намиращи се там, контролирани от хлоропластната ДНК. Но повечето от гените, които дефинират компонентите на хлоропластите се намират в ядрото на клетката.
Хлоропластите се образуват от пропластидите в меристемните клетки и увеличават броя си чрез просто делене в диференцираните клетки.

Лейкопластите са безцветни пластиди

Те са безцветните пластиди на клетката. Имат двойна обвивка, но не притежават пигменти и сложна вътрешна структура. В тях се синтезират и натрупват запасни хранителни вещества и се срещат в клетките на различните растителни органи. Според това дали в лейкопластите се отлагат скорбяла, протеини или мазнини, те съответно биват: амилопласти, протеопласти и олеопласти.
leucoplastАмилопласти - в тях се извършва вторичната синтеза и натрупването на скорбяла, вследствие на което те се превръщат в скорбелни зърна. Скорбелните зърна могат да бъдат прости, когато скорбялата се отлага само около един център в лейкопласта и сложни, когато скорбялата се отлага около много центрове в лейкопласта. Скорбелните зърна са значително по-големи по размер. отколкото лейкопластите в които се образуват.
Протеопласти - в тях се натрупват протеини. Впоследствие обвивката и стромата на протеопласта се разрушават и в цитоплазмата се образуват малки белтъчни вакуоли.
Олеопласти - в тях под формата на малки глобули се отлагат мазнини. След като олеопластите бъдат изпълнен с мазнини, двойната обвивка и матриксът им се разрушават и в цитоплазмата на клетката се образуват маслени капки.

Хромопластите съдържат пигменти различни от хлорофил

Те са жълти, червени и оранжеви пластиди с chromoplastsкръгла, ромбична, вретеновидна или игловидна форма. Имат двойна обвивка, полутечна строма и слаборазвита вътрешна мембранна система.
Пигментите им са от групата на каротиноидите:

  • каротин (оранжево-червен)
  • ксантофил (жълт)
  • ликопин (червен)

Придават съответното оцветяване на много цветове, някои плодове, кореноплоди (морков).

Хромопластите се развиват от пропластиди, лейкопласти, млади хлоропласти или от дегенериране на напълно развити хлоропласти (хлорофилът и вътрешномембранната им структура се разграждат). Последният случай се наблюдава при узряването на много плодове (домати, пипер, тиква, шипка и др.)

Функция – привличат насекомите и животните и съдействат за опрашването на цветовете и разсейването на семената.