Zer da kloroplastoetan? Chloroplasts: egitura eta funtzioa

flora The - Gure planetaren baliabide nagusietako bat. munduaren flora esker da han oxigenoa, bertan arnasten dugun da, janaria, datu-base handi bat bertatik bizitza guztia araberakoa da. Landareak ez-organikoak konposatu kimiko bihurtzeko ahal izango dute substantzia organiko sartu ere berezia da.

Egiten dute fotosintesiaren bitartez. Prozesu garrantzitsu hau gertatzen landare organulu espezifikoetan, kloroplastoetan. The txikiena elementu benetan planetako bizitza guztia existentzia bermatzen. Bide batez, zer kloroplasto bat da?

oinarrizko definizioa

Beraz izeneko egitura zehatza, eta bertan daude fotosintesia prozesuak dira, karbono dioxidoaren eta karbohidrato zenbait eraketa loteslea zuzenduta. The-produktu oxigenoa da. Hau luzatua organulu luzera, 2-4 mm-ko zabalera iritsi, beren luzera 5,10 mikrometroko dator. Espezie batzuetan alga berde batzuetan aurkitutako chloroplasts erraldoien luzatu 50 mm by!

Alga hauek ere ezaugarri bat izan daiteke: zelula osoa inork organelle besterik espezie hori izan dute. zelulak landareak altuagoa normalean 10-30 chloroplasts artean dauka. Hala ere, beraien kasuan, salbuespenak distiratsua erantzuteko gai. Horrela, PALISADE ehun ohiko tabako zelula 1.000 chloroplasts ditu. Zer dira chloroplasts? Fotosintesi - euren nagusia, baina ez rol bakarra da. To argi ulertzen haien landare bizitzako garrantzia, garrantzitsua da beren jatorria eta garapena alderdi asko ezagutu. Hori guztia aurrerago deskribatzen da artikulu honetan.

kloroplasto jatorria

Beraz, zer kloroplasto da, ikasi dugu. Eta nola organulu horiek gertatu? Nola da landareak gailu berezia karbono dioxido eta ura bihurtzen konplexu gisa agertu konposatu organiko?

Gaur egun, zientzialariek organulu hauen jatorria endosymbiotic ikuspegia indarrean, beren landare zeluletan agerraldia independentea oso zalantzazkoa da gisa artean. Beno jakitun likena dela - algak eta onddoak sinbiosi bat. Zelulabakarrak alga zuzeneko aldi berean onddo zelulak. Orain zientzialariek uste hori antzinatik photosynthetic cyanobacteria sartu infiltratuta landare-zelulak, eta ondoren "independentzia" batzuk galdu, genoma gehienak transferitzeko nukleoa.

Baina bere ezaugarri nagusia organelle berria osorik atxiki da. besterik fotosintesiaren prozesuan inguru. Nahiz eta, prozesu hori gauzatzeko beharrezkoak aparatu, da bai zelula nukleoa eta kloroplasto bera kontrolpean eratu. Horrela, organulu horiek maila, eta DNA informazio genetikoa ezartzeko lotutako beste prozesu kernelak kontrolatzen.

frogak

Duela gutxi, elementu horien jatorri prokariotoen baten hipotesia ez da gehiegi komunitate zientifikoan popular, asko jotzen da gisa "fabrications amateurrak". Baina sakoneko nukleotido chloroplasts DNA sekuentziak azterketa baten ondoren, hipotesi hau izan zen baieztapen bikain ospatu zen. Horrexegatik da egitura horiek oso antzekoak dira, nahiz eta lotura estua, bakterioen zelula DNA. Horrela, antzeko sekuentzia free-bizi cyanobacteria aurkitu. Hain zuzen ere, oso antzeko geneak ATP-sintetizatzen konplexua, baita "aparatu" transkripzio eta itzulpenaren izan frogatu dute.

DNA eta terminal nukleotido sekuentziak bere baja arduratzen dira, antolatu bakterien irudia bezala informazioarekin genetikoaren irakurketa hasieran definitzen duten sustatzaileak. Jakina, eboluzio eraldaketa milaka milioi urte kloroplasto aldaketa asko egiteko aukera izan zuten, baina kloroplasto geneen sekuentzia geratu erabat aldatu gabe. Eta da - irrefutable froga osoa chloroplasts eta hain zuzen ere, behin izan prokariotoen arbaso bat. Agian gorputza, eta horrek ere gertatu cyanobacteria modernoa izan zen.

Kloroplasto proplastids garapena

"Helduen" organelle proplastids garatzen. Hau txiki, erabat kolorerik organelle bat da, diametroa gutxi mikra bat baino ez dauka. Da trinko bat bi geruza mintza, eta horrek kloroplasto berariazko DNA eraztun bat dauka inguratuta. Barne mintza-sistema "arbasoen" horiek ez dute organulu. Ondorioz, beren azterketa tamaina oso txikiak oso zaila da, baina bere garapena datuak oso txikia delako.

Gauza jakina da badirela animaliak eta landareak erdigunea arrautza bakoitzean, besteak beste, hainbat protoplastid. enbrioiaren garapenean zehar, banatzen eta beste zelula transferitu dira. Oso erraza da egiaztatu da: diren nolabait plastidioen lotuta ezaugarri genetiko transmititzen dira amaren line bidez bakarrik.

The barruko mintza garapenean zehar protoplastidy organelle sartu protrudes. Of egitura horiek hazten thylakoid mintza dira, Grand Prix eraketa eta estroma organelle du xaflatxoen erantzule. osoa iluntasuna protopastida hasten den kloroplastoetan (etioplast) aitzindaria bihurtzen. Lehen organoid honek bere baitan duten ezaugarri nahiko zaila kristal egitura da. Behin landare baten hosto lortzen argia, erabat suntsitu. Hortik aurrera, eta "tradizionala" barne kloroplasto, hau da, denbora thylakoids eta xaflatxoen gisa eratutako egitura eraketa.

Desberdintasunak landareak denda almidoia

zelula bakoitzak hainbat meristemalnoy esaterako proplastids ditu (haien kopurua aldatu egiten da landare espezie eta beste faktore arabera). lehen ehun honetarako orri bat bihurtzen hasi ondoren, organulu aitzindariak dira chloroplasts bihurtzen da. Beraz, bere hazkunde bukatu, gazte garia hosto 100-150 unitateen zenbatekoa chloroplasts. Apur bat zailagoa dela almidoi metaketa gai diren landare horiek errespetua kasua da.

metatu dira stock plastidioen ere karbohidrato, zein amyloplasts deitzen dira. Baina nola organulu horiek dira artikulu honen gaia? patata ondoren tuberkuluak ez dira fotosintesi inplikatuta! Demagun hau azaldu dit xehetasun gehiago.

kloroplasto bat, bide batez organelle hau arteko lotura organismo prokariotoen egitura batera agerian utziz aurkitu dugu. Hona hemen egoera antzekoa da: zientzialari aspalditik aurki amyloplasts chloroplasts dituzten zehazki DNA bera, eta, hain zuzen protoplastid bera sortzen dira. Ondorioz, behar dira, alderdi bereko jotzen. Izan Amyloplasts kloroplasto mota berezi bat gisa hartu behar.

Gisa eratu amyloplasts?

protoplastidami eta zelula amen arteko analogia bat marraztu ahal izango duzu. Besterik gabe jarri, noizbait amyloplasts hasteko zertxobait beste modu batean garatzeko. Zientzialariek, ordea, ikasi zerbait interesgarria: patata hostoen chloroplasts elkar bihurtzeko amyloplasts (eta alderantziz) lortzeko kudeatzen dute. Canonicity Adibidez, schoolchild guztietan ezagutzen - patata berde argi tuberkuluak.

organulu horiek bereizketa moduak buruzko beste informazio

Badakigu tomate fruituak, sagarrak eta beste landare batzuk heltzea zehar (eta zuhaitzak, belarrak eta udazkenean zuhaixkak hostoak ere) "degradazioa" prozesua da, landare-zeluletan chloroplasts dira chromoplasts bihurtzen da. organulu horiek beren pigmentuak, karotenoideak osaera ere eduki.

bihurtze Izan ere, baldintza jakin batzuetan ez thylakoids suntsiketa osoa da, eta ondoren, hainbat organelle barne antolaketa bat hartzen du zerikusia. Hemen da horretara artikuluaren hasieran eztabaidatu hasi galderaren itzuli gara: nukleoaren eraginpean chloroplasts garatzen da. Hau da, proteina bereziak dira zelula zitoplasma sintetizatu arabera, organelle doikuntza prozesua abiatuko dute.

kloroplasto egitura

jatorria eta garapena chloroplasts buruz hitz egin ondoren, behar beren egitura landu. Gehiago, beraz, oso interesgarria delako eta aparteko eztabaida bat merezi du.

Oinarrizko kloroplasto egitura bi lipoproteina mintzen, barne eta kanpo osatzen dute. 20-30 nm - bakoitzaren lodiera nm 7 inguru, haien arteko distantzia da. beste plastid barruko geruza forma egitura berezi baten kasuan bezala, irtengo barrutik organelle. chloroplasts heldua hor bi "bihurrituz" mintzen mota besterik ez duzu. stroma du, bigarrenaren xaflatxoen lehen Inprimakia - the thylakoid mintza.

Xaflatxoen eta thylakoids

Kontuan izan behar da ez dagoela lotura argi bat dagoela organelle barruan antzeko formaciones kloroplasto mintza bat dituena. Izan ere, bere tolestura batzuk (mitochondria bezala) horma batetik bestera luzatu daiteke. Beraz xaflatxoen "poltsa" edo adarrak kate bat mota bat osatzeko. Hala ere, egitura horiek gehienak paralelo antolatu dira elkarren artean eta ez dira elkarren artean lotuta.

Ez ahaztu badirela oraindik kloroplasto mintza eta thylakoids barruan. itxia "poltsak" direla pila bat antolatu da. Aurreko kasuan bezala, bi barrunbean hormen artean 20-30 nm-ko luzera du. eta "poltsak" taberna aurpegia deritzo. Zutabe bakoitza 50 thylakoids arte izan daiteke, eta, kasu batzuetan ez dago, are gehiago. Geroztik arruntak "tamaina" pila horien 0,5 m irits daiteke, dira batzuetan arrunt mikroskopia argia detektatu.

aurpegiak dira, landare handiagoak kloroplastoetara jasotako, guztizko kopurua 40-60 gehienez egon daitezke. thylakoid bakoitzak orain beste, beren kanpoko mintzak osatzen duten plano bakar batean estu. geruza joint lodiera 2 nm arte egon daitezke. antzeko egiturak, bertan elkar eta thylakoids xaflatxoen, nahiko arraroa ondoan sortzen dira Oharra.

kontaktu geruza gisa lekuak, batzuetan bera 2 nm iritsi. Horrela, chloroplasts (egitura eta funtzioa horietatik oso zaila da) ez dira monolitikoa egitura bakar batean, "egoera egoera baten barruan 'moduko bat. alderdi batzuetan, organulu hauen egitura ez da telefono osoan egitura baino gutxiago zaila!

Grana elkarrekin lotuak daude, lamella the laguntzarekin. Baina barrunbean thylakoids, pila bat osatzen duten, beti itxita eta ez du intermembrane espazio komunikatu. Ikusten duzun bezala, kloroplasto egitura nahiko zaila da.

Zer pigmentuen chloroplasts batean egon daiteke?

Hori kloroplasto bakoitzaren stroma jasotako daitezkeela? Badira bereizi DNA molekula eta erribosomak asko. amyloplasts dago almidoia aleak stroma metatzen. Ondorioz, chromoplasts daude pigmentuak. Jakina, badira hainbat chloroplasts-pigmentuen, baina ohikoena klorofila da. Berehala hainbat banatuta zuen:

• A multzoa (urdin-berdea). gertatzen landare handiagoak eta algak chloroplasts aurkitu kasuen% 70 da.
• Group B (horia-berdea). Gainerako% 30, gainera, landare handiagoak eta alga espezie aurkitu dira.
• Taldeak C, D eta E askoz bakanagoak dira. landareak txikiagoa eta alga espezie batzuk kloroplastoetara eskuragarri da.

kloroplastoetan alga gorri eta marroiak ere ez dira hain arraroak tindagai organikoa mota oso desberdinak izan daitezke. Alga batzuek ere, oro har, ia guztiak, dauden pigmentuak chloroplasts of dauka.

chloroplasts funtzioak

Jakina, bere funtzio nagusia da argia energia bihurtzeko osagai organiko batean. Sam fotosintesia gertatzen Grand Prix-en zuzeneko klorofila partaidetzarekin. eguzkiaren argia energia xurgatzen du, it transferitzeko ilusioa elektroiak energia da. Bigarrenak, bere gehiegizko stock izatea, eman energiaren soberakina den ura deskonposizio eta ATP sintesia erabiltzen. Ur sortzen da desintegrazio oxigenoa eta hidrogenoa. Lehenik eta behin, dagoeneko aipatu bezala, byproduct da eta inguruko espaziora jariatzen, eta hidrogenoa proteina jakin bat, ferredoxin lotutako.

Berriro hidrogenoa murrizteko agentea, hau da biokimika NADP ere laburtua pasatuz oxidatzen du. Ondorioz, bere murriztu formulario - NADP-H2. Besterik gabe jarri, fotosintesiaren prozesuan kaleratu honako substantzia: ATP, NADP-H2 eta oxigeno formularioa byproduct.

Energia ATP rola

ondorioz ATP oso garrantzitsua da, nagusien "bateria" energia horrek, hainbat zelula beharrei doa bezala. NADP-H2 du reductant, hidrogenoa osatzen dute, eta konposatu hori erraz emanez beharrezkoa bada gai. Besterik gabe jarri, dela kimiko eraginkor bat agente murrizteko da: fotosintesiaren prozesuan, han erreakzioak multzo hori gabe, besterik ez gertatzeko da.

Are gehiago, kasu honetan, zatoz kloroplasto entzimak ilunpetan egiten duten eta gran substantzia organiko kopuru bat sintesia hasteko erabilitako reductant eta energia kloroplasto ATP hidrogenoa da. fotosintesia gertatu zenetik argiztapen ona baldintzetan, metatutako konposatuen landareen beraiek beharrei ilunpetan erabiltzen dira.

ahal bidezko prozesu hori alderdi batzuetan da suspiciously arnasa itxura esateko zara. Zer bereizten zion fotosintesia from? taulan galdera hau ulertzen lagunduko dizu.

ataka estandarra	fotosintesiaren	arnasa
denean ez	Bakarrik, egunean zehar, eguzki-argia	Edozein unetan
non hasten	klorofila dituen Gelaxkak	bizi zelula guztiak
oxigeno	esleipena	asimilatzea
CO2	asimilatzea	esleipena
substantzia organiko	Sintesia, partziala bikoiztea	splitting bakarrik
energia	xurgatu	standak

Hau da, zer da fotosintesia, arnasketa desberdinak. taulan garbi euren desberdintasunak handiak erakusten ditu.

eta "paradoxa" Batzuk

ondorengo erreakzio gehienak gertatzen bertan kloroplasto stroma da. Etorkizunean sintetizatu konposatuen bidea ezberdina da. almidoia - Esate baterako, azukre sinple berehala organulu haratago beste polisakaridoak, batez formularioa zelula zatiak pilatzen. kloroplastoetan beren aitzindariak dira, ondoren, beste eremu batean zelula irteera gantzak metaketa eta aurretiazko metaketa gisa gertatzen da.

Ulertu behar da argi eta garbi sintesiaren erreakzio guztiek energia kopuru handia eskatzen dutela. Bere iturri bakarra fotosintesi berdina da. Hori askotan jasotzen den energia eskatzen duen prozesua da, aurreko sintesiaren ondorioz sortutako substantziak suntsituz. Horrela, bere ikastaroan sortutako energia gehienak landareen zelula barruan erreakzio kimiko desberdinak egiteko erabiltzen da.

Zatiaren zati bat bakarrik erabiltzen da zuzenean landareak hazkundea eta garapenaren edo koipe edo karbohidrato moduan jartzen duen substantzia organikoak lortzeko.

Kloplastoak estatikoak dira?

Oro har, uste da organulu zelularrak, kloroplastoak (zeinen egitura eta funtzioak gurekin zehazten diren) estuki leku batean kokatzen direla. Ez da hori. Kloroplastoak zelula inguruan mugi daitezke. Horrela, argia ahuletan, zelularen alde argiztatutakoen ondoan dagoen posizioa okupatzen dute, argia ertain eta beheko baldintzetan, tarteko posizio jakin batzuk aukeratu ditzakete eta bertan eguzkiaren gehienak "harrapatu" daitezke. Fenomeno hau "phototaxis" deritzo.

Mitokondriak bezala, kloroplastoak organoide oso autonomoak dira. Bere ribosoma propioak dituzte, haiek bakarrik erabiltzen dituzten proteina oso zehatzak sintetizatzen dituzte. Badira entzima konplexuak ere, eta horregatik, labar lamelarrak eraikitzeko beharrezkoak diren lipidoak ekoizten dira. Organulazio horien jatorria prokariotzari buruz hitz egin dugu, baina zenbait zientzialariren ustez, kloroplastoak organismo parasitiko batzuen ondorengoak izan ziren lehenik sinpatios bihurtu zena eta gero guztiz zelularen zati bihurtu zen.

Cloroplastoen garrantzia

Landareentzat, begi-bistakoa da: energia zelulak erabiltzen dituzten substantziak eta sintesiak dira. Baina fotosintesia prozesu bat da, materia organikoaren etengabeko metaketa globala bermatzen duena. Karbono dioxidoaren, uraren eta eguzkiaren argitan, kloroplastoak molekula konplexu konplexu konplexuak sintetizatu ditzake. Gaitasun hori beraien ezaugarri bakarra da, eta gizakiak baldintza artifizialetan prozesu hori errepikatzen du.

Planetako azaleraren biomasa osoa zelularen zeluletan sakonera duten organoide txikiak dira. Haiek gabe, Lurraren bidez ateratako fotosintesiaren prozesurik gabe, bizitza ez litzateke bere adierazpen modernoetan.

Kloro klabea zer den eta landareen organismoan duen zeregina da artikulu honi buruz ikasi duzulako.