พลาสติดอาจแตกต่างกัน: ประเภท, โครงสร้าง, ฟังก์ชัน พลาสติดในชีววิทยาคืออะไร? พลาสติดแบ่งออกเป็นกี่ประเภท?

พลาสติดเป็นออร์แกเนลล์โปรโตพลาสต์ซึ่งมีลักษณะเฉพาะของเซลล์พืชเท่านั้น มีเพียงแบคทีเรีย สาหร่ายสีน้ำเงินแกมเขียว และอาจรวมถึงเชื้อราเท่านั้นที่ไม่มีพวกมัน

ในพืชชั้นสูง พลาสติดจะพบได้ในเซลล์พืชที่โตเต็มวัยของอวัยวะทั้งหมด - ในลำต้น ใบ ราก และดอก พลาสติดเป็นออร์แกเนลล์ที่ค่อนข้างใหญ่ ใหญ่กว่าไมโตคอนเดรียมากและบางครั้งก็ใหญ่กว่านิวเคลียสด้วยซ้ำ มีความหนาแน่นมากกว่าไซโตพลาสซึมที่อยู่รอบๆ ซึ่งมองเห็นได้ชัดเจนภายใต้กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง พวกเขามีโครงสร้างลักษณะเฉพาะและทำหน้าที่ต่าง ๆ ซึ่งส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์สารอินทรีย์

ในเซลล์พืชที่โตเต็มวัย ขึ้นอยู่กับสี รูปร่าง และหน้าที่ พลาสติดหลักๆ สามประเภทจะมีความโดดเด่น ได้แก่ คลอโรพลาสต์ (พลาสติดสีเขียว) โครโมพลาสต์ (พลาสติดสีเหลืองและสีส้ม) และลิวโคพลาสต์ (พลาสติดไม่มีสี) หลังมีขนาดเล็กกว่าพลาสติดสองประเภทก่อนหน้านี้

คลอโรพลาสต์

โครงสร้างพื้นฐานของคลอโรพลาสต์คือโปรตีน (ประมาณ 50% ของน้ำหนักแห้ง) นอกจากนี้ยังมีคลอโรฟิลล์ 5-10% และแคโรทีนอยด์ 1-2% เช่นเดียวกับในไมโตคอนเดรีย พบ RNA จำนวนเล็กน้อย (0.5-3.5%) และ DNA น้อยกว่าในคลอโรพลาสต์ ความสำคัญเป็นพิเศษของคลอโรพลาสต์คือกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงเกิดขึ้นในพวกมัน แป้งที่ผลิตในระหว่างการสังเคราะห์ด้วยแสงเรียกว่าแป้งปฐมภูมิหรือแบบดูดซึม และสะสมอยู่ในคลอโรพลาสต์ในรูปของเมล็ดแป้งขนาดเล็ก สำหรับการสังเคราะห์ด้วยแสงตามปกติจำเป็นต้องมีคลอโรฟิลล์ คลอโรฟิลล์เป็นสารออกฤทธิ์หลักในการสังเคราะห์ด้วยแสง มันดูดซับพลังงานแสงและสั่งให้ทำปฏิกิริยาสังเคราะห์แสง คลอโรฟิลล์สามารถสกัดได้จากพลาสติดโดยใช้แอลกอฮอล์ อะซิโตน หรือตัวทำละลายอินทรีย์อื่นๆ บทบาทของเม็ดสีเหลืองในการสังเคราะห์ด้วยแสงยังไม่เป็นที่เข้าใจกันดีนัก สันนิษฐานว่าพวกเขาดูดซับพลังงานแสงอาทิตย์และถ่ายโอนไปยังคลอโรฟิลล์หรือร่วมกันทำปฏิกิริยาเฉพาะที่สำคัญสำหรับการสังเคราะห์ด้วยแสง

ตามหน้าที่ของพวกมัน คลอโรพลาสต์มักพบในอวัยวะสังเคราะห์แสงและเนื้อเยื่อที่เผชิญกับแสง - ในใบและก้านอ่อน, ผลไม้ดิบ บางครั้งคลอโรพลาสต์อาจพบได้ในรากด้วยซ้ำ เช่น ในรากข้าวโพดที่บังเอิญพบ แต่ปริมาณหลักจะกระจุกตัวอยู่ในเซลล์มีโซฟิลล์ (เยื่อกระดาษ) ของใบ

ซึ่งแตกต่างจากออร์แกเนลล์อื่น ๆ คลอโรพลาสต์ของพืชชั้นสูงนั้นมีลักษณะที่สม่ำเสมอและสม่ำเสมอของรูปร่างและขนาด ส่วนใหญ่มักมีรูปร่างเป็นแผ่นดิสก์หรือเลนส์ และเมื่อนอนราบจะมีโครงร่างกลมหรือเหลี่ยม ในกรณีนี้มักเรียกกันว่า เมล็ดคลอโรฟิลล์- ขนาดของคลอโรพลาสต์ค่อนข้างคงที่ และแม้แต่ในพืชที่สูงกว่าสายพันธุ์ต่างๆ ก็แตกต่างกันไปภายในขีดจำกัดที่ไม่มีนัยสำคัญ โดยเฉลี่ย 3-7 ไมครอน (ความหนา 1-3 ไมครอน) คลอโรพลาสต์ขนาดใหญ่นั้นหาได้ยากในพืชชั้นสูง ตัวอย่างเช่น ใน Selaginella (ไลโคไฟต์) พบคลอโรพลาสต์ลาเมลลาร์ขนาดใหญ่หนึ่งหรือสองตัวในเซลล์ของผิวหนังใบ ขนาดและรูปร่างของคลอโรพลาสต์เปลี่ยนแปลงไปขึ้นอยู่กับสภาวะภายนอก ในพืชที่ชอบร่มเงา โดยทั่วไปคลอโรพลาสจะมีขนาดใหญ่กว่าพืชที่ชอบแสง และตามกฎแล้วจะมีคลอโรฟิลล์มากกว่า โดยทั่วไปแล้ว เซลล์จะมีคลอโรพลาสต์จำนวนมาก และจำนวนของพวกมันจะแตกต่างกันไปอย่างมาก โดยเฉลี่ยแล้วจะมีคลอโรพลาสต์ตั้งแต่ 20 ถึง 50 ตัว ใบไม้รวมทั้งผลอ่อนยังอุดมไปด้วยคลอโรพลาสต์เป็นพิเศษ จำนวนคลอโรพลาสต์ทั้งหมดในพืชอาจมีจำนวนมหาศาล ตัวอย่างเช่น ในต้นไม้โตเต็มวัยจะมีคลอโรพลาสต์หลายหมื่นล้านตัว จำนวนคลอโรพลาสต์ในเซลล์สัมพันธ์กับขนาดของมัน ดังนั้นในข้าวโพด เซลล์ใบมักจะมีคลอโรพลาสต์หลายตัว แต่ในพันธุ์ที่มีคลอโรพลาสต์ขนาดใหญ่เป็นพิเศษ จำนวนต่อเซลล์จะลดลงเหลือสอง

ในพืชชั้นล่างหลายชนิด (สาหร่าย) รูปร่าง จำนวน และขนาดของคลอโรพลาสต์มีความหลากหลายมาก อาจเป็นรูปทรงจาน (Mougeotia) รูปดาว (Zygnema) หรือเป็นรูปริบบิ้นเกลียว (Spirogyra) และทรงกระบอกแบบซี่โครง (Closterium) คลอโรพลาสต์ดังกล่าวมักจะมีขนาดใหญ่มาก โดยพบในเซลล์จำนวนน้อย (จากหนึ่งไปยังหลายเซลล์) และถูกเรียกว่า โครมาโตฟอร์- แต่สาหร่ายก็สามารถมีคลอโรพลาสต์ที่มีรูปร่างเหมือนเลนส์ตามปกติได้ และในกรณีนี้จำนวนพวกมันในเซลล์มักจะมีขนาดใหญ่

ในเซลล์ของพืชชั้นสูง คลอโรพลาสต์จะอยู่ในไซโตพลาสซึมในลักษณะที่ด้านแบนด้านใดด้านหนึ่งหันหน้าเข้าหาเยื่อหุ้มเซลล์ และโดยเฉพาะอย่างยิ่งส่วนใหญ่จะอยู่ใกล้ช่องว่างระหว่างเซลล์ที่เต็มไปด้วยอากาศ ที่นี่พวกมันอยู่ติดกันอย่างใกล้ชิดและโครงร่างของพวกมันจะกลายเป็นเชิงมุม อย่างไรก็ตาม ตำแหน่งของคลอโรพลาสต์ในเซลล์สามารถเปลี่ยนแปลงได้ขึ้นอยู่กับสภาวะภายนอก และเหนือสิ่งอื่นใดคือแสง พวกมันตั้งอยู่ในกรงในลักษณะที่สามารถจับแสงได้ดีที่สุด โดยไม่ต้องโดนแสงแดดโดยตรง ในใบของพืชบางชนิดในที่มีแสงกระจัดกระจาย คลอโรพลาสต์จะอยู่บนผนังของเยื่อหุ้มเซลล์เป็นส่วนใหญ่ซึ่งหันหน้าไปทางพื้นผิวของอวัยวะ ในที่มีแสงจ้า พวกมันจะรวมตัวกันอยู่ที่ผนังด้านข้างหรือหันไปทางรังสีด้วยด้านที่แคบ นั่นคือมีขอบ บางครั้งการเคลื่อนไหวของคลอโรพลาสต์แบบเดียวกันนั้นถูกสังเกตภายใต้อิทธิพลของสิ่งเร้าอื่น ๆ - อุณหภูมิ, เคมี, เชิงกล ฯลฯ ไม่ว่าการเคลื่อนไหวของพลาสมิดจะทำงานหรือไม่เคลื่อนไหวก็ตาม (การไหลของไซโตพลาสซึม) ยังไม่ได้รับการชี้แจงอย่างสมบูรณ์ แต่ในปัจจุบันมีข้อโต้แย้งเพิ่มเติม เพื่อสนับสนุนการเคลื่อนไหวที่กระตือรือร้น

ขึ้นอยู่กับความซับซ้อนของกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงซึ่งประกอบด้วยปฏิกิริยาจำนวนหนึ่งซึ่งแต่ละปฏิกิริยาถูกเร่งปฏิกิริยาด้วยเอนไซม์เฉพาะ สามารถสันนิษฐานได้ว่าคลอโรพลาสต์มีโครงสร้างที่เป็นระเบียบและซับซ้อน อันที่จริงในกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงธรรมดามักจะมองเห็นได้ว่าคลอโรพลาสต์ไม่ได้เป็นเนื้อเดียวกันอย่างสมบูรณ์ แต่สังเกตเห็นเม็ดเล็ก ๆ ที่เข้มกว่าซึ่งวางขนานกับพื้นผิวของคลอโรพลาสต์ซึ่งถูกเรียกว่า ธัญพืช- การศึกษาด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนยืนยันการมีอยู่ของกรานา และแสดงให้เห็นว่าคลอโรพลาสต์โดยรวมและกรานามีโครงสร้างที่ซับซ้อน

เช่นเดียวกับไมโตคอนเดรีย คลอโรพลาสเป็นโครงสร้างเมมเบรนที่อยู่ในไซโตพลาสซึมอย่างอิสระ พวกมันถูกแยกออกจากไซโตพลาสซึมด้วยเมมเบรนสองเมมเบรน โดยมีช่องว่างของแสงที่มองเห็นได้ชัดเจนระหว่างเมมเบรน เมมเบรนเหล่านี้ถือว่าเรียบและปราศจากอนุภาคเกาะติด จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ เชื่อกันว่าเมมเบรนคลอโรพลาสต์มีความแข็ง ไม่มีรู และเยื่อหุ้มของมันไม่ได้เชื่อมต่อกับเยื่อหุ้มของเอนโดพลาสมิกเรติคูลัม แต่ขณะนี้หลักฐานกำลังสะสมเพื่อแสดงให้เห็นว่าไม่ได้เป็นเช่นนั้นเสมอไป บางครั้งรูที่ต่ำกว่ากล้องจุลทรรศน์อาจปรากฏขึ้นในบางตำแหน่งของเปลือก อาจเป็นไปได้ว่าในช่วงระยะเวลาหนึ่งของการออกฤทธิ์ของคลอโรพลาสต์ “รูขุมขน” เหล่านี้จะสัมผัสใกล้ชิดกับเอนโดพลาสมิกเรติคูลัม แต่การสัมผัสนี้จะมีอายุสั้น เปลือกคลอโรพลาสต์ซึ่งมีคุณสมบัติในการซึมผ่านแบบเลือกได้มีบทบาทควบคุมในการแลกเปลี่ยนสารระหว่างไซโตพลาสซึมและคลอโรพลาสต์

ร่างกายของคลอโรพลาสต์ถูกทะลุผ่านระบบแผ่นเมมเบรนสองชั้นที่เรียกว่า ลาเมลลา- ช่องว่างระหว่างแผ่นนั้นเต็มไปด้วยของเหลวโปรตีนที่เป็นน้ำ - สโตรมาหรือเมทริกซ์คลอโรพลาสต์ สโตรมาอาจมีเมล็ดแป้ง หยดน้ำมัน และอนุภาคคล้ายไรโบโซม เมื่อไม่นานมานี้ ด้วยการใช้วิธีการเตรียมการที่ซับซ้อนเป็นพิเศษ กลุ่มของไฟบริลคู่ขนานที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 80-100 Å และความยาวมากกว่า 1,000 Å ถูกค้นพบในสโตรมาของคลอโรพลาสต์ของพืชบางชนิด กลุ่มของคลอโรพลาสต์ไมโครไฟบริลเหล่านี้เรียกว่า สโตรมาเซ็นเตอร์- หน้าที่ของพวกเขาไม่ชัดเจนโดยสิ้นเชิง

ในบางพื้นที่ของคลอโรพลาสต์ แผ่นลาเมลลาจะพอดีกันค่อนข้างแน่น โดยวางขนานกับพื้นผิว ซึ่งเป็นผลมาจากกลุ่มของแผ่นลาเมลลาที่เรียกว่ากรานาที่ก่อตัวขึ้นในบริเวณเหล่านี้ ภายในกรานา เยื่อหุ้มคู่ของลาเมลลาจะรวมกันที่ขอบ ทำให้เกิดถุงแบนปิดที่เรียกว่า ดิสก์, หรือ ไทลาคอยด์- แพ็คของดิสก์ดังกล่าวก่อตัวเป็นกรานา เมล็ดพืชแต่ละเมล็ดจะเชื่อมต่อกันเป็นระบบเดียวด้วยความช่วยเหลือของแผ่นที่เจาะเข้าไปในช่องว่างตามขอบเกรน คลอโรฟิลล์ไม่กระจัดกระจายไปทั่วคลอโรพลาสต์ แต่กระจุกตัวอยู่ในแผ่น ซึ่งสันนิษฐานว่าอยู่ในรูปของชั้นโมเลกุลเดี่ยว ไรโบโซมไม่เพียงพบในเมทริกซ์เท่านั้น แต่ยังพบบนพื้นผิวของกรานาด้วย

จำนวนแผ่นดิสก์ในเมล็ดพืชมีตั้งแต่สองถึงหลายโหลและเส้นผ่านศูนย์กลางขึ้นอยู่กับประเภทของพืชคือตั้งแต่ 0.3 ถึง 2 ไมครอน ดังนั้นพืชหลายชนิดจึงมองไม่เห็นกรานาด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง จำนวนและตำแหน่งของแกรนาในคลอโรพลาสต์ขึ้นอยู่กับชนิดของพืช อายุ และกิจกรรมของคลอโรพลาสต์ มีแกรนูลจำนวนมากในคลอโรพลาสต์ของแอสพิดิสตราที่พวกมันสัมผัสกัน และในเซลล์ดาวเทียมฟักทองที่เรียกว่า ปริมาตรหลักของคลอโรพลาสต์ถูกครอบครองโดยสโตรมา ในคลอโรพลาสต์ของใบมะเขือเทศและดอกเบญจมาศ Grana จะกระจัดกระจายแบบสุ่มและในคลอโรพลาสต์ของยาสูบพวกมันจะถูกจัดวางอย่างถูกต้องโดยคำนึงถึงพื้นผิวของคลอโรพลาสต์และอยู่ห่างจากกันเท่ากัน พืชที่ชอบแสงมีเมล็ดเล็กกว่าพืชที่ทนต่อร่มเงา

โครงสร้างของคลอโรพลาสต์ในพืชชั้นสูงได้รับการปรับให้เข้ากับหน้าที่หลักคือการสังเคราะห์ด้วยแสงได้อย่างสมบูรณ์แบบ การแบ่งส่วนของอุปกรณ์ที่มีคลอโรฟิลล์เป็นพลาสติดขนาดเล็กหมายถึงการเพิ่มขึ้นอย่างมากในพื้นผิวที่ใช้งาน เนื่องจากการก่อตัวของเยื่อหุ้มเซลล์และกรานา พื้นผิวนี้จึงเพิ่มมากขึ้น พื้นผิวแอคทีฟขนาดใหญ่และการวางแนวเชิงพื้นที่ที่ดีช่วยให้เข้าถึงพลังงานควอนตัมแสงได้ง่าย และความสามารถในการถ่ายโอนพลังงานนี้ไปยังระบบเคมีที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์ด้วยแสง หลักการของห้องปิด - ไทลาคอยด์เนื่องจากการแยกเชิงพื้นที่ทำให้ปฏิกิริยาที่ซับซ้อนแบบเดียวกับที่ประกอบขึ้นเป็นกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงดำเนินการพร้อมกันและเป็นอิสระ การสังเคราะห์โปรตีนเกิดขึ้นในไรโบโซมของคลอโรพลาสต์

ในเซลล์ของสาหร่ายบางชนิด (สไปโรไจรา) และพืชชั้นสูงที่พบไม่บ่อยนัก (เช่น เซลล์ของสิ่งที่เรียกว่าเปลือกของหลอดเลือดในข้าวโพด) จะมีคลอโรพลาสต์ไร้รูปร่างซึ่งแผ่นลาเมลลาจะทะลุสโตรมาโดยไม่เกิดแกรเนที่แตกต่างกัน

ต้นกำเนิดและการพัฒนาของคลอโรพลาสต์ได้รับการศึกษาน้อยมาก และยังไม่มีมุมมองใดด้านหนึ่งเกี่ยวกับปัญหานี้ เป็นที่ทราบกันว่าในเซลล์ตัวอ่อนอายุน้อยนั้นไม่มีคลอโรพลาสต์ที่แตกต่างกัน กลับมีสิ่งที่เรียกว่า โพรพลาสติด- วัตถุเหล่านี้มีขนาดเล็กมาก (เศษส่วนของไมครอน) ซึ่งอยู่ที่ขอบความละเอียดของกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง ในระยะแรกพวกมันมีรูปร่างเหมือนอะมีบา (กลีบหมี) ซึ่งแยกจากไซโตพลาสซึมด้วยเยื่อหุ้มสองชั้น และไม่มีเยื่อหุ้มภายในหรือคลอโรฟิลล์ เยื่อหุ้มภายในที่ก่อตัวเป็นแผ่นจะพัฒนาในภายหลัง มีสมมติฐานหลายประการเกี่ยวกับการพัฒนาโพรพลาสติดเพิ่มเติม ตามที่หนึ่งในนั้นกล่าวว่าในสโตรมาโปร่งใสของโพรพลาสติดนั้น กลุ่มของถุงเล็ก ๆ จะถูกสร้างขึ้นครั้งแรกโดยจัดเรียงตามลำดับที่ถูกต้องเหมือนตาข่ายคริสตัล เรียกว่าการสะสมของฟองอากาศซึ่งแต่ละฟองถูกปกคลุมไปด้วยเยื่อหุ้มของมันเอง ด้านหลัก- ลาเมเลปรากฏตามขอบของกรานาหลัก ซึ่งแผ่กระจายไปทุกทิศทุกทาง ต่อจากนั้นโครงสร้างลาเมลลาร์ทั้งหมดของคลอโรพลาสต์รวมถึงกราน่าก็ถูกสร้างขึ้นด้วย เมื่อสัมผัสกับแสง พวกมันจะแสดงการสะสมของเม็ดสีและเหนือสิ่งอื่นใดคือคลอโรฟิลล์

ตามสมมติฐานอื่น lamellae เริ่มแรกก่อตัวเป็นรอยพับของเยื่อหุ้มชั้นในของเปลือกโพรพลาสติด ไม่ใช่จากถุงน้ำ ในกรณีนี้ โครงสร้างที่คล้ายกับไมโตคอนเดรียจะปรากฏขึ้นครั้งแรก

ดังนั้นสมมติฐานเหล่านี้จึงขึ้นอยู่กับหลักการของความต่อเนื่องของพลาสติดและปฏิเสธต้นกำเนิดของมันจากออร์แกเนลล์อื่นของโปรโตพลาสต์และเหนือสิ่งอื่นใดจากไซโตพลาสซึม อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ เชื่อว่าไมโตคอนเดรียและพลาสติดมีความสัมพันธ์กันอย่างใกล้ชิดในแหล่งกำเนิด ตัวอย่างเช่น มีความเป็นไปได้ที่จะแสดงให้เห็นถึงการเกิดขึ้นของไมโตคอนเดรียจากคลอโรพลาสต์ที่โตเต็มที่โดยการ "แตกหน่อ" ต่อจากนั้นไมโตคอนเดรียเหล่านี้ก็สามารถรวมตัวกับคลอโรพลาสต์ได้อีกครั้ง แต่สมมติฐานทั้งหมดนี้ยังไม่ได้รับการพิสูจน์ที่เพียงพอ และคำถามเกี่ยวกับต้นกำเนิดของพลาสติดยังคงรอการแก้ไขอยู่

นอกจากเกิดจากโพรพลาสติดแล้ว คลอโรพลาสต์ยังสามารถสืบพันธุ์โดยการแบ่งอย่างง่าย ในกรณีนี้ พลาสติดลูกสาวสองคนจะถูกสร้างขึ้นจากคลอโรพลาสต์ของผู้ใหญ่ ซึ่งมักจะมีขนาดไม่เท่ากัน ยังไม่มีการศึกษาภาพด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนของแผนกดังกล่าว

โครงสร้างของคลอโรพลาสต์ไม่คงที่ แต่จะเปลี่ยนแปลงตามธรรมชาติในระหว่างการเติบโตของเซลล์ การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างคลอโรพลาสต์ตามอายุใบจะสังเกตเห็นได้ชัดเจนแม้ภายใต้กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง ดังนั้นใบอ่อนมักจะมีโครงสร้างเป็นเม็ดละเอียด ในขณะที่ใบวัยกลางคนจะมีโครงสร้างเป็นเม็ดหยาบ ในใบที่แก่ชรา โครงสร้างและการย่อยสลายของคลอโรพลาสต์จะเกิดขึ้น

คลอโรพลาสต์เป็นออร์แกเนลล์ที่ค่อนข้างบอบบางและเปราะบาง เมื่อเซลล์ถูกวางในน้ำกลั่นหรือน้ำเกลือไฮโปโทนิก เซลล์เหล่านี้จะขยายตัวอย่างรวดเร็ว และจะเกิดอาการบวมคล้ายฟองบนพื้นผิว และจากนั้นก็เบลอ การศึกษาด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแสดงให้เห็นว่าอาการบวมเกิดขึ้นในสโตรมา ไม่ใช่ในลาเมลลา เมื่อเซลล์ได้รับความเสียหาย คลอโรพลาสต์เมื่อมองผ่านกล้องจุลทรรศน์แบบธรรมดา ในตอนแรกจะกลายเป็นเม็ดละเอียด พองตัว มีลักษณะเป็นฟอง และในที่สุดรายละเอียดก็หายไป การเปลี่ยนแปลงทางพยาธิวิทยาเกิดขึ้นในคลอโรพลาสต์ของใบและเมื่อขาดธาตุอาหารแร่ธาตุในดิน อย่างไรก็ตาม คลอโรพลาสต์ของเซลล์บางชนิดสามารถมีความต้านทานสูงได้เช่นกัน ดังนั้นในต้นไม้สีเขียวของเปลือกไม้จึงเกิดจากการมีชั้นเซลล์ที่มีคลอโรพลาสต์ คลอโรพลาสต์เหล่านี้ทนต่ออุณหภูมิต่ำได้ดีและเข้าสู่สภาวะแอคทีฟซึ่งตรวจพบโดยเปลือกสีเขียวที่แข็งแกร่งเช่นในแอสเพนในช่วงต้นฤดูใบไม้ผลิเมื่อยังมีน้ำค้างแข็งรุนแรงในตอนกลางคืน อุณหภูมิที่ต่ำในฤดูหนาวยังทนได้ด้วยคลอโรพลาสต์ของใบ (เข็ม) ของต้นสนที่เขียวชอุ่มตลอดปีของเรา ในขณะเดียวกัน ดังที่การศึกษาด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแสดงให้เห็นว่า พวกมันยังคงรักษาองค์กรภายในที่ซับซ้อนเอาไว้

เม็ดเลือดขาว

เหล่านี้เป็นพลาสติกใสไม่มีสีขนาดเล็ก พวกมันมักจะตรวจจับได้ยากด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงเพราะมันไม่มีสีและมีดัชนีการหักเหของแสงเหมือนกับไซโตพลาสซึม สามารถตรวจพบได้ก็ต่อเมื่อมีการรวมตัวขนาดใหญ่สะสมอยู่ภายใน เหล่านี้เป็นออร์แกเนลล์ที่ละเอียดอ่อนมากและเมื่อเตรียมส่วนของสิ่งมีชีวิตจะถูกทำลายได้ง่ายกว่าคลอโรพลาสต์ พบได้ในเซลล์โตเต็มวัยที่ซ่อนอยู่ไม่ให้ถูกแสงแดด: ในราก เหง้า หัว (มันฝรั่ง) เมล็ด แกนลำต้น และในเซลล์ที่สัมผัสกับแสงจ้า (เซลล์ผิวหนัง) เม็ดเลือดขาวมักรวมตัวกันอยู่รอบๆ นิวเคลียส และบางครั้งก็ล้อมรอบนิวเคลียสทุกด้าน รูปร่างของเม็ดเลือดขาวมีความแปรปรวนมาก โดยส่วนใหญ่มักมีลักษณะเป็นทรงกลม รูปไข่ หรือรูปทรงแกนหมุน

เม็ดเลือดขาวเป็นออร์แกเนลล์ที่เกี่ยวข้องกับการก่อตัวของสารอาหารสำรอง - แป้ง โปรตีน และไขมัน กิจกรรมของเม็ดเลือดขาวนั้นมีความเชี่ยวชาญ: บางส่วนสะสมส่วนใหญ่เป็นแป้ง (อะไมโลพลาสต์), โปรตีนอื่น ๆ (โปรตีโอพลาสต์หรือที่เรียกว่าอะลูโรพลาสต์) และอื่น ๆ - น้ำมัน (โอเลโอพลาสต์) เม็ดเลือดขาวของเซลล์ผิวหนังของใบและลำต้นไม่สามารถจำแนกเป็นหนึ่งในประเภทเหล่านี้ได้ เนื่องจากหน้าที่ของพวกมันยังไม่ชัดเจน

อะไมโลพลาสต์สะสมแป้งในรูปของสิ่งที่เรียกว่าเมล็ดแป้ง นี่คือเม็ดเลือดขาวประเภทที่โดดเด่น โครงสร้างของอะมิโลพลาสต์และกลไกการเกิดแป้งนั้นยากต่อการศึกษาด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง และยังมีการศึกษาไม่ดีในกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน สันนิษฐานว่าก่อตัวจากโพรพลาสติด แต่ไม่เหมือนกับคลอโรพลาสต์ตรงที่การพัฒนาโครงสร้างของพวกมันอยู่ไม่ไกล แต่ล่าช้าในระยะแรกที่ค่อนข้างมาก - ระยะของพลาสติดพลาสมิดที่ยังไม่บรรลุนิติภาวะและอ่อนแอ ภายนอกอะไมโลพลาสต์ถูกคั่นด้วยเมมเบรนสองชั้น ด้านในของพลาสติดเต็มไปด้วยสโตรมาที่มีเม็ดละเอียด การก่อตัวของเมล็ดแป้งในอะไมโลพลาสต์นำหน้าด้วยการพัฒนาของถุงเล็ก ๆ ซึ่งผสานและแบนราบซึ่งจำกัดพื้นที่สโตรมัลที่อยู่ตรงกลางของพลาสติดด้วยเมมเบรน บริเวณนี้เรียกว่า ศูนย์การศึกษาจะเบาขึ้นคล้ายแวคิวโอล การสะสมของแป้งเริ่มต้นขึ้นในศูนย์การศึกษา เมื่อเมล็ดแป้งในอนาคตเริ่มมีขนาดเพิ่มขึ้น เยื่อหุ้มที่กั้นเขตศูนย์การศึกษาจะหายไป และการเจริญเติบโตของเมล็ดพืชจะเกิดขึ้นต่อไปโดยไม่เกี่ยวข้องกับพวกมัน เมื่อแป้งสะสมอยู่ เปลือกอะมิโลพลาสต์และสโตรมาสามารถยืดออกได้อย่างมาก ส่งผลให้ขนาดของอะมิโลพลาสต์เพิ่มขึ้นอย่างมากเนื่องจากเมล็ดแป้งที่กำลังเติบโต จากนั้นเมล็ดแป้งจะเต็มไปเกือบทั้งโพรงของอะมิโลพลาสต์ โดยผลักสิ่งที่มีชีวิตออกไปที่ขอบในรูปแบบของฟิล์มบาง ๆ บนพื้นผิวของเมล็ดข้าว ในหลายกรณี เม็ดแป้งอาจมีขนาดถึงขนาดที่อะมิโลพลาสต์แตกออกและยังคงอยู่เพียงด้านเดียวของเมล็ดแป้ง ในกรณีนี้ แป้งส่วนใหม่สามารถสังเคราะห์ได้เฉพาะในบริเวณที่เมล็ดแป้งยังคงสัมผัสกับเยื่อหุ้มและสโตรมาของอะมิโลพลาสต์

อะไมโลพลาสต์พัฒนาจากโพรพลาสติดภายใต้เงื่อนไขบางประการสามารถเปลี่ยนเป็นพลาสติดประเภทอื่นได้ ตัวอย่างเช่น หากคุณวางรากข้าวบาร์เลย์ไว้กลางแสง คุณจะเห็นว่าเม็ดเลือดขาวบางตัวมีปริมาตรเพิ่มขึ้นและกลายเป็นคลอโรพลาสต์ คล้ายกับที่ก่อตัวในใบ หากรากดังกล่าวขาดแสงอีกครั้ง คลอโรพลาสต์เหล่านี้จะมีขนาดลดลงและสูญเสียคลอโรฟิลล์ แต่อย่าเปลี่ยนกลับเป็นลิวโคพลาสต์ แต่ผลิตแคโรทีนกลม (ลูกบอล) จึงกลายเป็นโครโมพลาสต์ โอโอพลาสต์กล่าวคือ เม็ดเลือดขาวซึ่งส่วนใหญ่ก่อตัวเป็นน้ำมัน พบได้น้อยกว่าอะมิโลพลาสต์มาก (เช่น ในเซลล์ใบของพืชใบเลี้ยงเดี่ยวบางชนิด) มักเป็นผลจากคลอโรพลาสต์ที่มีอายุมากขึ้นซึ่งจะสูญเสียคลอโรฟิลล์ไป ในกรณีนี้ ก้อนน้ำมันเล็กๆ จะปรากฏในสโตรมาของพลาสติด จากนั้นเปลือกพลาสติดจะแตกตัวและเนื้อหาของพลาสติดที่อยู่ติดกันก็ผสานกัน ทำให้เกิดเป็นหยดไขมันขนาดใหญ่ขึ้น บางครั้งแป้งก็สะสมอยู่ในพลาสติดเช่นกัน

การสังเคราะห์โปรตีนสะสม - โปรตีน - สามารถทำได้ในเม็ดเลือดขาวชนิดที่สาม - โปรตีโอพลาสต์- โปรตีนในรูปของผลึกและเมล็ดพืชจะเกิดขึ้นในเมล็ดพืชหลายชนิด โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมล็ดพืชที่มีน้ำมันอยู่เป็นจำนวนมาก (เช่น เมล็ดละหุ่ง) โปรตีโอพลาสต์ เช่น อะไมโลพลาสต์ เกิดขึ้นจากโพรพลาสติด การพัฒนาของพวกมันยังล่าช้าในระยะลาเมลลาร์พลาสติดที่ยังไม่เจริญเต็มที่ ในสโตรมาของโปรตีโอพลาสต์ โปรตีนในการจัดเก็บเริ่มแรกจะสะสมอยู่ในรูปของไฟบริล ซึ่งจากนั้นจะรวมกันเป็นมัดใหญ่ขึ้น จากนั้นเปลือกและสโตรมาของพลาสมิดจะถูกทำลายและกลุ่มของไฟบริลโปรตีนจะกลายเป็นแวคิวโอลที่มีความหนืดขนาดเล็ก จากนั้นแวคิวโอลของพลาสติดที่อยู่ใกล้เคียงจะรวมกันและส่วนหนึ่งของโปรตีนจะถูกสร้างขึ้นในรูปของคริสตัลลอยด์

ดังนั้นแป้ง โปรตีนกักเก็บ และหยดน้ำมันจึงถือเป็นสิ่งเจือปนซึ่งเป็นของเสียจากพลาสติด ยิ่งไปกว่านั้น แต่ละตัวสามารถสะสมได้ไม่เพียงแต่ในเม็ดเลือดขาวเท่านั้น แต่ยังอยู่ในคลอโรพลาสต์และโครโมพลาสต์อีกด้วย แต่ถ้าแป้งเกิดขึ้นในพลาสติด โปรตีนและไขมันที่กักเก็บก็มักจะมีต้นกำเนิดจากพลาสติด ซึ่งอาจเกิดขึ้นโดยตรงในไซโตพลาสซึมและไม่ขึ้นอยู่กับพลาสติด กระบวนการทางโครงสร้างที่เกิดขึ้นในกรณีนี้ยังมีการศึกษาไม่ดี

โครโมพลาสต์

โครโมพลาสต์มีสีเหลืองหรือสีส้ม และแม้แต่พลาสติดสีแดง พบได้ในเซลล์ของกลีบหลายๆ กลีบ (แดนดิไลออน บัตเตอร์คัพ ดอกดาวเรือง) ผลไม้สุก (มะเขือเทศ โรสฮิป โรวัน ฟักทอง แตงโม ส้ม) และรากผัก (แครอท บีทรูทอาหารสัตว์) สีสดใสของอวัยวะเหล่านี้เกิดจากเม็ดสีเหลืองและสีส้ม - แคโรทีนอยด์ซึ่งมีความเข้มข้นในโครโมพลาสต์ เม็ดสีเหล่านี้เป็นลักษณะของคลอโรพลาสต์เช่นกัน แต่มีคลอโรฟิลล์มาบังไว้ ไม่ละลายในน้ำ แต่ละลายได้ในไขมัน

ซึ่งแตกต่างจากคลอโรพลาสต์รูปร่างของโครโมพลาสต์นั้นมีความหลากหลายมากและถูกกำหนดโดยแหล่งกำเนิดและสถานะของเม็ดสีในพวกมันตลอดจนตำแหน่งที่เป็นระบบของพืชที่ก่อตัวขึ้นมา ขึ้นอยู่กับสถานะของแคโรทีนอยด์ โครโมพลาสต์สามประเภทมีความโดดเด่น:

1. โครโมพลาสต์ซึ่งมีแคโรทีนอยด์สะสมอยู่ในรูปของผลึกขนาดเล็ก แต่ไม่เกี่ยวข้องซึ่งมองเห็นได้ในกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง (โครโมพลาสต์แครอท)
2. โครโมพลาสต์ซึ่งแคโรทีนอยด์ถูกละลายในไลโปอิดโกลบูล submicroscopic (บัตเตอร์คัพและกลีบว่านหางจระเข้);
3. โครโมพลาสต์ซึ่งเป็นแคโรทีนอยด์ที่รวบรวมเป็นกลุ่มประกอบด้วยหัวข้อย่อยขนาดเล็กและเกี่ยวข้องกับโปรตีนไฟบริล (พริกแดง, มะเขือเทศ, ส้มเขียวหวาน)

โครโมพลาสต์แตกต่างจากคลอโรพลาสต์และลิวโคพลาสต์ตรงที่ไม่ค่อยเกิดขึ้นโดยตรงจากโพรพลาสติด แต่มักเป็นผลมาจากการเสื่อมของคลอโรพลาสต์ ข้อยกเว้นคือโครโมพลาสต์แครอทซึ่งไม่ได้เกิดจากคลอโรพลาสต์ แต่มาจากเม็ดเลือดขาวหรือจากโพรพลาสติดโดยตรง ส่วนของพืชรากที่ไม่ได้แช่อยู่ในดินและพัฒนาภายใต้แสงมักจะเปลี่ยนเป็นสีเขียว สิ่งนี้ไม่ได้เกิดขึ้นจากการเปลี่ยนแปลงของโครโมพลาสต์เป็นคลอโรพลาสต์ แต่เกิดจากการก่อตัวของคลอโรพลาสต์จากโพรพลาสติดหรือลิวโคพลาสต์ โครโมพลาสต์ไม่สามารถเปลี่ยนเป็นพลาสติดชนิดอื่นได้เลย ส่วนใหญ่แล้วโครโมพลาสต์จะเกิดขึ้นในระหว่างการทำลายคลอโรพลาสต์เมื่อโครโมพลาสต์เข้าสู่ระยะการพัฒนาที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ นี่คือที่มาของโครโมพลาสต์ประเภท 2 และ 3 ในเวลาเดียวกันเนื้อหาของไขมันและแคโรทีนอยด์ในคลอโรพลาสต์เพิ่มขึ้นซึ่งถูกรวบรวมในสโตรมาของพลาสติดในรูปแบบของทรงกลมขนาดเล็กกว่ากล้องจุลทรรศน์ โครงสร้างลาเมลลาร์หายไปและคลอโรฟิลล์ถูกทำลาย เม็ดสีจะโตขึ้น และปริมาตรของสโตรมาจะลดลง ส่งผลให้เม็ดสีสามารถเติมเต็มพลาสมิดส่วนใหญ่ได้ คลอโรพลาสต์ “ตัวแม่” จะยังคงรูปร่างกลมไว้ กระบวนการย่อยสลายคลอโรพลาสต์ที่คล้ายกันอาจเกิดขึ้นในช่วงใบไม้เปลี่ยนสีในฤดูใบไม้ร่วงและระหว่างการสุกของผลไม้ คลอโรฟิลล์ในใบเหลืองจะถูกทำลายและหยุดการปกปิดแคโรทีนอยด์ซึ่งยื่นออกมาอย่างรวดเร็วและทำให้ใบเป็นสีเหลือง

ในรากแครอท โครโมพลาสต์เกิดขึ้นจากลิวโคพลาสต์ ซึ่งเริ่มแรกมีแป้ง ในขณะที่แคโรทีนอยด์สะสมในสโตรมาของพลาสติด ซึ่งจะตกผลึกในภายหลัง แป้งจะหายไปเมื่อความเข้มข้นของแคโรทีนเพิ่มขึ้น และมวลพลาสติดจะลดลงและตรวจพบได้ยาก เม็ดสีที่ตกผลึกจะมีปริมาตรมากกว่าโครโมพลาสต์ ดังนั้น รูปร่างของโครโมพลาสต์จึงถูกกำหนดโดยรูปร่างของเม็ดสีที่ตกผลึกในท้ายที่สุด และมักจะไม่สม่ำเสมอ เช่น หยัก รูปจันทร์เสี้ยว รูปเข็ม หรือลาเมลลา แผ่นเปลือกโลกอาจมีรูปทรงสามเหลี่ยม สี่เหลี่ยมขนมเปียกปูน สี่เหลี่ยมด้านขนาน ฯลฯ

ภาพนี้แสดงเซลล์แตงโมที่มีเนื้อราสเบอร์รี่เมื่อมองผ่านกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง เซลล์ประกอบด้วยไซโตพลาสซึมที่มองเห็นได้ ซึ่งประกอบด้วยเส้นใยบาง ๆ ที่ทอดยาวไปในทิศทางที่ต่างกัน ในไซโตพลาสซึมที่เป็นเส้นขนาดใหญ่กว่านั้นจะมีผลึกเม็ดสีโครโมพลาสต์รูปเข็ม มีการสะสมผลึกที่ใหญ่ที่สุดใกล้กับแกนกลาง ในแตงโมอีกประเภทหนึ่งที่มีเนื้อสีแดงเลือดนก เม็ดสีโครโมพลาสต์จะตกผลึกไม่เพียงแต่ในรูปของผลึกรูปเข็มเท่านั้น แต่ยังมีปริซึมสั้นขนาดต่างๆ อีกด้วย

ความสำคัญของโครโมพลาสต์ในเมแทบอลิซึมนั้นไม่ค่อยมีใครเข้าใจ เช่นเดียวกับเม็ดเลือดขาว พวกมันขาดความสามารถในการสังเคราะห์แสงเพราะไม่มีคลอโรฟิลล์ ความสำคัญทางอ้อมของโครโมพลาสต์คือการกำหนดสีสดใสของดอกไม้และผลไม้ ซึ่งดึงดูดแมลงเพื่อการผสมเกสรข้ามและสัตว์อื่น ๆ เพื่อจำหน่ายผลไม้

หากคุณพบข้อผิดพลาด โปรดเน้นข้อความและคลิก Ctrl+ป้อน.

พลาสติดเป็นออร์แกเนลล์เมมเบรนที่พบในสิ่งมีชีวิตยูคาริโอตสังเคราะห์แสง (พืชชั้นสูง สาหร่ายตอนล่าง สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวบางชนิด) พบพลาสติดที่แตกต่างกันทั้งชุด (คลอโรพลาสต์, ลิวโคพลาส, อะไมโลพลาสต์, โครโมพลาสต์) ในพืชชั้นสูง ซึ่งแสดงถึงการเปลี่ยนแปลงร่วมกันของพลาสติดประเภทหนึ่งไปเป็นอีกประเภทหนึ่ง โครงสร้างหลักที่ดำเนินกระบวนการสังเคราะห์แสงคือคลอโรพลาสต์ (รูปที่ 226a)

คลอโรพลาสต์ตามที่ระบุไว้แล้ว โดยหลักการแล้วโครงสร้างของคลอโรพลาสต์นั้นชวนให้นึกถึงโครงสร้างของไมโตคอนเดรีย โดยทั่วไปจะเป็นโครงสร้างที่มีความยาว กว้าง 2-4 ไมครอน และยาว 5-10 ไมครอน สาหร่ายสีเขียวมีคลอโรพลาสต์ขนาดยักษ์ (โครมาโตฟอร์) มีความยาวได้ถึง 50 ไมครอน จำนวนคลอโรพลาสต์ในเซลล์พืชแตกต่างกันไป ดังนั้นสาหร่ายสีเขียวอาจมีคลอโรพลาสต์หนึ่งอัน พืชที่สูงขึ้นมีค่าเฉลี่ย 10-30 และในเซลล์ขนาดยักษ์ของเนื้อเยื่อรั้วเหล็กของขนปุยพบคลอโรพลาสต์ประมาณ 1,000 คลอโรพลาสต์ต่อเซลล์

เยื่อหุ้มชั้นนอกของคลอโรพลาสต์มีความหนาประมาณ 7 ไมครอน เช่นเดียวกับชั้นใน โดยถูกแยกออกจากกันด้วยช่องว่างระหว่างเมมเบรนประมาณ 20-30 นาโนเมตร เยื่อหุ้มชั้นในของคลอโรพลาสต์แยกพลาสติดสโตรมาซึ่งคล้ายกับเมทริกซ์ไมโตคอนเดรีย ในสโตรมาของคลอโรพลาสต์ที่โตเต็มที่ของพืชชั้นสูง จะมองเห็นเยื่อหุ้มภายในสองประเภท เหล่านี้เป็นเยื่อหุ้มที่ก่อตัวเป็นแผ่นสโตรมัลลาเมลลาที่แบนและขยายออกไป และเยื่อหุ้มของไทลาคอยด์ แวคิวโอลหรือถุงรูปแผ่นดิสก์แบน

stromal lamellae (หนาประมาณ 20 µm) เป็นถุงกลวงแบนหรือมีลักษณะเป็นเครือข่ายของช่องสัญญาณที่แตกแขนงและเชื่อมต่อกันซึ่งอยู่ในระนาบเดียวกัน โดยทั่วไปแล้ว stromal lamellae ภายในคลอโรพลาสต์จะขนานกันและไม่ก่อให้เกิดการเชื่อมต่อระหว่างกัน

นอกจากเยื่อหุ้มสโตรมัลแล้ว คลอโรพลาสต์ยังมีเยื่อหุ้มไทลาคอยด์อีกด้วย เหล่านี้เป็นถุงเมมเบรนรูปแผ่นดิสก์แบนปิด ขนาดของช่องว่างระหว่างเมมเบรนก็ประมาณ 20-30 นาโนเมตรเช่นกัน ไทลาคอยด์ดังกล่าวก่อตัวเป็นกองเหมือนเสาเหรียญ เรียกว่ากรานา (รูปที่ 227) จำนวนไทลาคอยด์ต่อกรานาแตกต่างกันอย่างมาก: ตั้งแต่เล็กน้อยไปจนถึง 50 หรือมากกว่า ขนาดของกองดังกล่าวสามารถสูงถึง 0.5 ไมครอน ดังนั้นธัญพืชจึงมองเห็นได้ในวัตถุบางชนิดด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง จำนวนเมล็ดพืชในคลอโรพลาสต์ของพืชที่สูงขึ้นสามารถเข้าถึง 40-60 ไทลาคอยด์ในกรานาอยู่ใกล้กัน ดังนั้นเยื่อหุ้มชั้นนอกจึงเชื่อมต่อกันอย่างใกล้ชิด ที่รอยต่อของเยื่อไทลาคอยด์ จะเกิดชั้นหนาแน่นหนาประมาณ 2 นาโนเมตร นอกจากห้องปิดของไทลาคอยด์แล้ว Grana มักจะรวมถึงส่วนของลาเมลลาด้วย ซึ่งก่อตัวเป็นชั้นหนาแน่น 2 นาโนเมตร ณ จุดที่เยื่อหุ้มของพวกมันสัมผัสกับเยื่อหุ้มไทลาคอยด์ ดังนั้น stromal lamellae จึงดูเหมือนจะเชื่อมโยงกรานาแต่ละตัวของคลอโรพลาสต์เข้าด้วยกัน อย่างไรก็ตาม ช่องของไทลาคอยด์จะปิดอยู่เสมอและจะไม่ผ่านเข้าไปในช่องของช่องว่างระหว่างเยื่อหุ้มเซลล์ของสโตรมอล ลาเมลลา เยื่อสโตรมัลลาเมลลาและไทลาคอยด์เกิดขึ้นจากการแยกออกจากเยื่อหุ้มชั้นในในระหว่างระยะเริ่มแรกของการพัฒนาพลาสติด

เมทริกซ์ (สโตรมา) ของคลอโรพลาสต์ประกอบด้วยโมเลกุล DNA และไรโบโซม นี่คือจุดที่การสะสมปฐมภูมิของโพลีแซ็กคาไรด์สำรองซึ่งก็คือแป้ง เกิดขึ้นในรูปของเมล็ดแป้ง

หน้าที่ของคลอโรพลาสต์กระบวนการสังเคราะห์แสงเกิดขึ้นในคลอโรพลาสต์ ซึ่งนำไปสู่การจับตัวของคาร์บอนไดออกไซด์ การปล่อยออกซิเจน และการสังเคราะห์น้ำตาล

คุณลักษณะเฉพาะของคลอโรพลาสต์คือการมีเม็ดสีคลอโรฟิลล์ซึ่งให้สีแก่พืชสีเขียว ด้วยความช่วยเหลือของคลอโรฟิลล์ พืชสีเขียวจะดูดซับพลังงานจากแสงแดดและแปลงเป็นพลังงานเคมี

กระบวนการสุดท้ายหลักที่นี่คือการจับตัวของคาร์บอนไดออกไซด์ การใช้น้ำเพื่อสร้างคาร์โบไฮเดรตต่างๆ และการปล่อยออกซิเจน โมเลกุลออกซิเจนซึ่งถูกปล่อยออกมาในระหว่างการสังเคราะห์ด้วยแสงในพืชเกิดขึ้นเนื่องจากการไฮโดรไลซิสของโมเลกุลของน้ำ กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนซึ่งประกอบด้วยสองขั้นตอน: แสงและความมืด ประการแรกซึ่งเกิดขึ้นเฉพาะในแสงมีความเกี่ยวข้องกับการดูดกลืนแสงโดยคลอโรฟิลล์และการดำเนินการของปฏิกิริยาโฟโตเคมีคอล (ปฏิกิริยาฮิลล์) ในระยะที่สองซึ่งเกิดขึ้นในความมืด CO2 จะถูกคงที่และลดลง ซึ่งนำไปสู่การสังเคราะห์คาร์โบไฮเดรต

อันเป็นผลมาจากระยะแสง ATP จะถูกสังเคราะห์และ NADP (นิโคตินาไมด์อะดีนีนไดนิวคลีโอไทด์ฟอสเฟต) จะลดลง ซึ่งจากนั้นจะใช้ในการลด CO2 ในการสังเคราะห์คาร์โบไฮเดรตที่อยู่ในระยะมืดของการสังเคราะห์ด้วยแสง

ในช่วงมืดของการสังเคราะห์ด้วยแสง เนื่องจากพลังงาน NADP และ ATP ที่ลดลง CO2 ในชั้นบรรยากาศจึงถูกผูกไว้ ซึ่งนำไปสู่การก่อตัวของคาร์โบไฮเดรต กระบวนการตรึงคาร์บอนไดออกไซด์และการสร้างคาร์โบไฮเดรตนี้ประกอบด้วยหลายขั้นตอนที่เกี่ยวข้องกับเอนไซม์จำนวนมาก (วัฏจักรคาลวิน)

ในสโตรมาของคลอโรพลาสต์ ไนไตรต์จะลดลงเป็นแอมโมเนียเนื่องจากพลังงานของอิเล็กตรอนที่ถูกกระตุ้นด้วยแสง ในพืช แอมโมเนียนี้ทำหน้าที่เป็นแหล่งไนโตรเจนในระหว่างการสังเคราะห์กรดอะมิโนและนิวคลีโอไทด์

การกำเนิดและการจัดเรียงการทำงานของพลาสติดใหม่การเพิ่มจำนวนของคลอโรพลาสต์และการก่อตัวของพลาสติดรูปแบบอื่น ๆ (เม็ดเลือดขาวและโครโมพลาสต์) ถือเป็นวิธีการในการแปลงโครงสร้างสารตั้งต้น โพรพลาสติด- กระบวนการทั้งหมดของการพัฒนาพลาสติดต่างๆดูเหมือนจะดำเนินไปในทิศทางเดียวซึ่งมีการเปลี่ยนแปลงในรูปแบบต่างๆ:

Proplastida ® leukoplast ® chloroplast ® โครโมพลาสต์

® อะไมโลพลาสต์ ⁃ ⁃ ⁃ ⁃ ⁃ ⁃ ⁃ ⁃ ⁃

ธรรมชาติของการเปลี่ยนผ่านของยีนของพลาสติดที่ไม่สามารถกลับคืนสภาพเดิมได้ถูกสร้างขึ้นแล้ว ในพืชชั้นสูง การเกิดขึ้นและการพัฒนาของคลอโรพลาสต์เกิดขึ้นจากการเปลี่ยนแปลงของโพรพลาสติด (รูปที่ 231)

Proplastids เป็นถุงเมมเบรนสองชั้นขนาดเล็ก (0.4-1 μm) ซึ่งแตกต่างจากแวคิวโอลของไซโตพลาสซึมเนื่องจากมีความหนาแน่นมากกว่าและมีเยื่อแบ่งเขตสองอันด้านนอกและด้านใน (เช่นโพรมิโตคอนเดรียในเซลล์ยีสต์) เยื่อหุ้มชั้นในอาจพับเล็กน้อยหรือก่อตัวเป็นแวคิวโอลขนาดเล็ก โพรพลาสติดมักพบในการแบ่งเนื้อเยื่อพืช (เซลล์เนื้อเยื่อของราก ใบ จุดเจริญเติบโตของลำต้น ฯลฯ) การเพิ่มจำนวนเกิดขึ้นจากการแบ่งหรือการแตกหน่อ การแยกถุงเมมเบรนสองชั้นขนาดเล็กออกจากร่างกายของโพรพลาสติด

ชะตากรรมของโพรพลาสติดนั้นขึ้นอยู่กับเงื่อนไขของการพัฒนาพืช ภายใต้แสงปกติ โพรพลาสติดจะเปลี่ยนเป็นคลอโรพลาสต์ ประการแรกพวกมันจะเติบโตโดยมีการก่อตัวของเมมเบรนที่อยู่ตามยาวจะพับจากเยื่อหุ้มชั้นใน บางส่วนขยายออกไปตามความยาวทั้งหมดของพลาสติดและก่อตัวเป็นแผ่นสโตรมัล บางชนิดสร้างไทลาคอยด์ลาเมลลาซึ่งเรียงซ้อนกันเพื่อสร้างแกรนาของคลอโรพลาสต์ที่โตเต็มที่

ในความมืดต้นกล้าเริ่มมีปริมาณพลาสติด, เอทิโอพลาสต์เพิ่มขึ้น แต่ระบบของเยื่อหุ้มภายในไม่ได้สร้างโครงสร้างลาเมลลาร์ แต่ก่อตัวเป็นถุงเล็ก ๆ ที่สะสมอยู่ในโซนแยกกันและสามารถสร้างโครงสร้างขัดแตะที่ซับซ้อนได้ (โปรลาเมลลาร์ ร่างกาย) เยื่อหุ้มของเอทิโอพลาสต์ประกอบด้วยโปรโตคลอโรฟิลล์ ซึ่งเป็นสารตั้งต้นสีเหลืองของคลอโรฟิลล์ เมื่อเซลล์ถูกส่องสว่าง ถุงเมมเบรนและท่อจะจัดระเบียบใหม่อย่างรวดเร็ว และจากนั้นก็จะพัฒนาระบบที่สมบูรณ์ของลาเมลลาและไทลาคอยด์ ซึ่งเป็นลักษณะของคลอโรพลาสต์ปกติ

เม็ดเลือดขาวซึ่งแตกต่างจากคลอโรพลาสต์ไม่มีระบบลาเมลลาร์ที่พัฒนาแล้ว (รูปที่ 226 b) พบได้ในเซลล์ของเนื้อเยื่อจัดเก็บ เนื่องจากลักษณะทางสัณฐานวิทยาที่ไม่แน่นอน เม็ดเลือดขาวจึงแยกแยะได้ยากจากโพรพลาสติดและบางครั้งก็มาจากไมโตคอนเดรีย พวกมันเหมือนกับโพรพลาสติดที่มีแผ่นลาเมลลาไม่ดี แต่ถึงกระนั้นก็สามารถสร้างโครงสร้างไทลาคอยด์ปกติภายใต้อิทธิพลของแสงและได้รับสีเขียว ในความมืด เม็ดเลือดขาวสามารถสะสมสารสำรองต่างๆ ในร่างกายของโพรลาเมลลาร์ และเมล็ดแป้งทุติยภูมิจะสะสมอยู่ในสโตรมาของเม็ดเลือดขาว ถ้าสิ่งที่เรียกว่าแป้งชั่วคราวสะสมอยู่ในคลอโรพลาสต์ ซึ่งมีอยู่ที่นี่เฉพาะในระหว่างการดูดกลืนคาร์บอนไดออกไซด์ เท่านั้น การกักเก็บแป้งที่แท้จริงก็สามารถเกิดขึ้นได้ในเม็ดเลือดขาว ในเนื้อเยื่อบางชนิด (เอนโดสเปิร์มของธัญพืช เหง้า และหัว) การสะสมของแป้งในเม็ดเลือดขาวทำให้เกิดการก่อตัวของอะมิโลพลาสต์ ซึ่งเต็มไปด้วยเม็ดแป้งสำรองที่อยู่ในสโตรมาของพลาสติด (รูปที่ 226c)

พลาสติดอีกรูปแบบหนึ่งในพืชชั้นสูงคือ โครโมพลาสต์,มักจะเป็นสีเหลืองอันเป็นผลมาจากการสะสมของแคโรทีนอยด์ในนั้น (รูปที่ 226d) โครโมพลาสต์เกิดจากคลอโรพลาสต์และเกิดน้อยกว่ามากจากลิวโคพลาสต์ (เช่น ในรากแครอท) กระบวนการฟอกสีและการเปลี่ยนแปลงของคลอโรพลาสต์สามารถสังเกตได้ง่ายในระหว่างการพัฒนาของกลีบดอกหรือระหว่างการสุกของผลไม้ ในกรณีนี้หยดสีเหลือง (ทรงกลม) อาจสะสมอยู่ในพลาสติดหรืออาจมีวัตถุในรูปของผลึกปรากฏขึ้น กระบวนการเหล่านี้เกิดจากการที่จำนวนเมมเบรนในพลาสติดลดลงทีละน้อย โดยคลอโรฟิลล์และแป้งหายไป กระบวนการสร้างทรงกลมสีอธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าเมื่อแผ่นคลอโรพลาสต์ถูกทำลาย หยดไขมันจะถูกปล่อยออกมาซึ่งเม็ดสีต่างๆ (เช่นแคโรทีนอยด์) ละลายได้ดี ดังนั้นโครโมพลาสต์จึงเป็นรูปแบบของพลาสติดที่เสื่อมลงซึ่งอาจเกิดจากไลโปฟาเนอโรซิส - การสลายตัวของไลโปโปรตีนเชิงซ้อน

โครงสร้างการสังเคราะห์ด้วยแสงของเซลล์ยูคาริโอตและเซลล์โปรคาริโอตตอนล่าง- โครงสร้างของพลาสติดในพืชสังเคราะห์แสงระดับล่าง (สาหร่ายสีเขียว สีน้ำตาล และสีแดง) โดยทั่วไปจะคล้ายกับคลอโรพลาสต์ของเซลล์ของพืชชั้นสูง ระบบเมมเบรนของพวกเขายังประกอบด้วยเม็ดสีที่ไวต่อแสง คลอโรพลาสต์ของสาหร่ายสีเขียวและสีน้ำตาล (บางครั้งเรียกว่าโครมาโตฟอร์) มีเยื่อหุ้มด้านนอกและด้านในเช่นกัน รูปแบบหลังถุงแบนที่จัดเรียงเป็นชั้นขนานไม่พบในรูปแบบเหล่านี้ (รูปที่ 232) ในสาหร่ายสีเขียวโครมาโทฟอร์ประกอบด้วย ไพเรนอยด์แสดงถึงโซนที่ล้อมรอบด้วยแวคิวโอลขนาดเล็กซึ่งมีแป้งสะสมอยู่ (รูปที่ 233)

รูปร่างของคลอโรพลาสต์ในสาหร่ายสีเขียวมีความหลากหลายมาก - อาจเป็นริบบิ้นเกลียวยาว (สไปโรจิรา), ตาข่าย (โอเอโดโกเนียม) หรือทรงกลมเล็ก ๆ คล้ายกับคลอโรพลาสต์ของพืชชั้นสูง (รูปที่ 234)

ในบรรดาสิ่งมีชีวิตโปรคาริโอต หลายกลุ่มมีอุปกรณ์สังเคราะห์แสงจึงมีโครงสร้างพิเศษ ลักษณะเฉพาะของจุลินทรีย์สังเคราะห์แสง (สาหร่ายสีน้ำเงินแกมเขียวและแบคทีเรียหลายชนิด) คือเม็ดสีที่ไวต่อแสงเกี่ยวข้องกับพลาสมาเมมเบรนหรือผลพลอยได้ของมันพุ่งลึกเข้าไปในเซลล์

นอกจากคลอโรฟิลล์แล้ว เยื่อหุ้มของสาหร่ายสีน้ำเงินแกมเขียวยังมีเม็ดสีไฟโคบิลินอีกด้วย เยื่อสังเคราะห์แสงของสาหร่ายสีน้ำเงินแกมเขียวก่อตัวเป็นถุงแบน (lamellae) ซึ่งจัดเรียงขนานกัน บางครั้งก่อตัวเป็นกองหรือก้นหอย โครงสร้างเมมเบรนทั้งหมดนี้เกิดจากการบุกรุกของพลาสมาเมมเบรน

ในแบคทีเรียสังเคราะห์แสง (Chromatium) เยื่อหุ้มจะก่อตัวเป็นถุงเล็ก ๆ ซึ่งมีจำนวนมากจนเต็มไซโตพลาสซึมเกือบทั้งหมด

จีโนมพลาสติดเช่นเดียวกับไมโตคอนเดรีย คลอโรพลาสต์มีระบบพันธุกรรมของตัวเองที่รับประกันการสังเคราะห์โปรตีนจำนวนหนึ่งภายในพลาสมิดด้วยตัวมันเอง DNA, RNA และไรโบโซมต่างๆ พบได้ในคลอโรพลาสเมทริกซ์ ปรากฎว่า DNA ของคลอโรพลาสต์แตกต่างอย่างมากจาก DNA ของนิวเคลียส มันถูกแสดงด้วยโมเลกุลไซคลิกที่มีความยาวสูงสุด 40-60 ไมครอน โดยมีน้ำหนักโมเลกุล 0.8-1.3x108 ดาลตัน สามารถมีสำเนา DNA ได้หลายชุดในคลอโรพลาสต์เดียว ดังนั้นในคลอโรพลาสต์ข้าวโพดแต่ละอันจึงมีโมเลกุล DNA 20-40 ชุด ระยะเวลาของวัฏจักรและอัตราการจำลองของ DNA นิวเคลียร์และคลอโรพลาสต์ดังที่แสดงในเซลล์สาหร่ายสีเขียวไม่ตรงกัน คลอโรพลาส DNA ไม่ซับซ้อนด้วยฮิสโตน ลักษณะทั้งหมดนี้ของคลอโรพลาส DNA นั้นใกล้เคียงกับลักษณะของ DNA ของเซลล์โปรคาริโอต ยิ่งไปกว่านั้น ความคล้ายคลึงกันของ DNA ของคลอโรพลาสต์และแบคทีเรียยังได้รับการเสริมด้วยข้อเท็จจริงที่ว่าลำดับการควบคุมการถอดรหัสหลัก (โปรโมเตอร์, ตัวยุติ) นั้นเหมือนกัน RNA ทุกประเภท (ผู้ส่งสาร ทรานส์เฟอร์ ไรโบโซม) ถูกสังเคราะห์บนคลอโรพลาสต์ DNA คลอโรพลาส DNA เข้ารหัส rRNA ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของไรโบโซมของพลาสติดเหล่านี้ ซึ่งอยู่ในประเภทโปรคาริโอต 70S (ประกอบด้วย 16S และ 23S rRNA) คลอโรพลาสต์ไรโบโซมมีความไวต่อยาปฏิชีวนะคลอแรมเฟนิคอลซึ่งยับยั้งการสังเคราะห์โปรตีนในเซลล์โปรคาริโอต

ลำดับนิวคลีโอไทด์ทั้งหมดในโมเลกุล DNA ไซคลิกของคลอโรพลาสต์ของพืชชั้นสูงได้รับการถอดรหัสอย่างสมบูรณ์ DNA นี้สามารถเข้ารหัสได้มากถึง 120 ยีน ในจำนวนนั้น: ยีนของ 4 ไรโบโซมอล RNA, โปรตีนไรโบโซม 20 ของคลอโรพลาสต์, ยีนของหน่วยย่อยบางส่วนของคลอโรพลาส RNA โพลีเมอเรส, โปรตีนหลายตัวของระบบภาพถ่าย I และ II, 9 จาก 12 หน่วยย่อยของ ATP synthetase, ชิ้นส่วน ของโปรตีนของคอมเพล็กซ์ห่วงโซ่การขนส่งอิเล็กตรอน หนึ่งในหน่วยย่อยของไรบูโลส ไดฟอสเฟต คาร์บอกซีเลส (เอนไซม์สำคัญสำหรับการจับคาร์บอนไดออกไซด์) โมเลกุล 30 tRNA และอีก 40 ชนิดที่ยังไม่ทราบโปรตีน สิ่งที่น่าสนใจคือพบชุดยีนที่คล้ายกันในคลอโรพลาส DNA ในพืชที่อยู่ห่างไกล เช่น ยาสูบและมอสในตับ

โปรตีนคลอโรพลาสต์จำนวนมากถูกควบคุมโดยจีโนมนิวเคลียร์ โปรตีน เอนไซม์ที่สำคัญที่สุดจำนวนหนึ่ง และด้วยเหตุนี้ กระบวนการเมแทบอลิซึมของคลอโรพลาสต์จึงอยู่ภายใต้การควบคุมทางพันธุกรรมของนิวเคลียส โปรตีนไรโบโซมส่วนใหญ่อยู่ภายใต้การควบคุมของยีนนิวเคลียร์ ข้อมูลทั้งหมดนี้บอกว่าคลอโรพลาสต์เป็นโครงสร้างที่มีความเป็นอิสระอย่างจำกัด

4.6. พลาสซึม: ระบบกล้ามเนื้อและกระดูก (โครงร่าง)

ปฏิกิริยามอเตอร์จำนวนมากทั้งหมดของเซลล์ขึ้นอยู่กับกลไกระดับโมเลกุลทั่วไป นอกจากนี้การมีอยู่ของอุปกรณ์มอเตอร์ยังถูกรวมเข้าด้วยกันและสัมพันธ์กับโครงสร้างกับการมีอยู่ของการรองรับเฟรมหรือการก่อตัวของเซลล์ภายในโครงกระดูก ดังนั้นพวกเขาจึงพูดถึงระบบกล้ามเนื้อและกระดูกของเซลล์

ส่วนประกอบของไซโตสเกเลทัลรวมถึงโปรตีนเชิงซ้อนหรือเส้นใยที่เป็นเส้นใยที่ไม่แตกแขนง (เส้นใยบาง)

เส้นใยมีสามกลุ่ม ซึ่งแตกต่างกันทั้งในองค์ประกอบทางเคมีและโครงสร้างพิเศษ และในคุณสมบัติเชิงหน้าที่ ด้ายที่บางที่สุดคือไมโครฟิลาเมนต์ เส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 8 นาโนเมตรและประกอบด้วยโปรตีนแอกตินเป็นส่วนใหญ่ โครงสร้างเส้นใยอีกกลุ่มหนึ่งคือ microtubules ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 25 นาโนเมตรและประกอบด้วยโปรตีนทูบูลินเป็นส่วนใหญ่ และสุดท้ายคือเส้นใยระดับกลางที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 10 นาโนเมตร (ระดับกลางเทียบกับ 6 นาโนเมตรและ 25 นาโนเมตร) เกิดจากความแตกต่างแต่เกี่ยวข้องกัน โปรตีน (รูปที่ 238, 239)

โครงสร้างไฟบริลลาร์ทั้งหมดนี้เกี่ยวข้องกับกระบวนการเคลื่อนไหวทางกายภาพของส่วนประกอบของเซลล์หรือแม้แต่ทั้งเซลล์ ในบางกรณี พวกมันมีบทบาทเป็นโครงกระดูกล้วนๆ องค์ประกอบของไซโตสเกเลทัลพบได้ในเซลล์ยูคาริโอตทั้งหมดโดยไม่มีข้อยกเว้น ความคล้ายคลึงของโครงสร้างไฟบริลลาร์เหล่านี้ก็พบได้ในโปรคาริโอตเช่นกัน

คุณสมบัติทั่วไปขององค์ประกอบในเซลล์โครงร่างคือเป็นโพลีเมอร์ไฟบริลลาร์ที่มีโปรตีนและไม่แตกแขนง ไม่เสถียร มีความสามารถในการเกิดปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันและดีพอลิเมอไรเซชัน ซึ่งนำไปสู่การเคลื่อนที่ของเซลล์ เช่น การเปลี่ยนแปลงรูปร่างของเซลล์ ส่วนประกอบของโครงร่างโครงร่างที่มีโปรตีนพิเศษเพิ่มเติมเข้ามามีส่วนร่วม สามารถทำให้เสถียรหรือก่อตัวเป็นส่วนประกอบของไฟบริลลาร์ที่ซับซ้อน และมีบทบาทเพียงนั่งร้านเท่านั้น เมื่อมีปฏิสัมพันธ์กับโปรตีนทรานสโลเคเตอร์พิเศษอื่น ๆ (หรือโปรตีนจากมอเตอร์) พวกมันจะมีส่วนร่วมในการเคลื่อนไหวของเซลล์ที่หลากหลาย

ตามคุณสมบัติและหน้าที่ของมันองค์ประกอบโครงร่างโครงร่างแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม: เฉพาะเฟรมไฟบริล - เส้นใยระดับกลางและไฟบริลของกล้ามเนื้อและกระดูก - ไมโครฟิลาเมนต์แอคตินที่ทำปฏิกิริยากับโปรตีนของมอเตอร์ - ไมโอซินและไมโครทูบูลของทูบูลินที่ทำปฏิกิริยากับโปรตีนของมอเตอร์ไดนีอินและไคนีซิน

กลุ่มที่สองของไฟบริลในเซลล์โครงร่าง (ไมโครฟิลาเมนต์และไมโครทูบูล) ให้รูปแบบการเคลื่อนไหวที่แตกต่างกันสองรูปแบบโดยพื้นฐาน ประการแรกขึ้นอยู่กับความสามารถของโปรตีนไมโครฟิลาเมนต์หลัก แอกติน และโปรตีนไมโครทูบูลหลักทูบูลิน ในการทำโพลีเมอร์และดีโพลีเมอร์ไรซ์ เมื่อโปรตีนเหล่านี้จับกับพลาสมาเมมเบรนการเปลี่ยนแปลงทางสัณฐานวิทยาของมันจะถูกสังเกตในรูปแบบของการก่อตัวของผลพลอยได้ (pseudopodia และ lamellipodia) ที่ขอบของเซลล์

ในการเคลื่อนไหววิธีอื่น ไฟบริลของแอกติน (ไมโครฟิลาเมนต์) หรือทูบูลิน (ไมโครทูบูล) เป็นโครงสร้างนำทางที่โปรตีนเคลื่อนที่ชนิดพิเศษ - มอเตอร์ - เคลื่อนที่ หลังสามารถจับกับส่วนประกอบของเมมเบรนหรือไฟบริลลาร์ของเซลล์และมีส่วนร่วมในการเคลื่อนไหวของพวกมัน

สิ่งเหล่านี้เป็นวัตถุที่ไม่มีสีหรือมีสีในโปรโตพลาสซึมของเซลล์พืชซึ่งเป็นตัวแทนของระบบที่ซับซ้อนของเยื่อหุ้มภายใน (ออร์แกเนลล์เมมเบรน) และทำหน้าที่ต่าง ๆ พลาสติดไร้สีเรียกว่าลิวโคพลาสต์ พลาสติดที่มีสีต่างกัน (สีเหลือง สีส้ม หรือสีแดง) เรียกว่าโครโมพลาสต์ และสีเขียวเรียกว่าคลอโรพลาสต์ เซลล์ของพืชชั้นสูงประกอบด้วยคลอโรพลาสต์ประมาณ 40 เซลล์ซึ่งเกิดการสังเคราะห์ด้วยแสง ดังที่กล่าวไปแล้วว่ามีความสามารถในการสืบพันธุ์แบบอัตโนมัติ โดยไม่ขึ้นอยู่กับการแบ่งเซลล์ ขนาดและรูปร่างของไมโตคอนเดรียและคลอโรพลาสต์ การมีอยู่ของ DNA ที่มีเกลียวคู่เป็นวงกลม และไรโบโซมของพวกมันเองในเมทริกซ์ ทำให้ออร์แกเนลล์เหล่านี้คล้ายกับเซลล์แบคทีเรีย มีทฤษฎีกำเนิดทางชีวภาพของเซลล์ยูคาริโอต ซึ่งบรรพบุรุษของไมโตคอนเดรียและคลอโรพลาสต์สมัยใหม่เคยเป็นสิ่งมีชีวิตโปรคาริโอตที่เป็นอิสระ

พลาสติดเป็นลักษณะเฉพาะของพืชเท่านั้น ไม่พบในเชื้อราและในสัตว์ส่วนใหญ่ ยกเว้นโปรโตซัวสังเคราะห์แสงบางชนิด

สารตั้งต้นของพลาสติดคือโพรพลาสติด มีขนาดเล็ก มักไม่มีสีก่อตัวในการแบ่งเซลล์ของรากและยอด หากการพัฒนาของโพรพลาสติดไปสู่โครงสร้างที่แตกต่างมากขึ้นนั้นล่าช้าเนื่องจากขาดแสง อาจปรากฏร่างของโพรลาเมลลาร์ (กระจุกของเยื่อหุ้มท่อ) อย่างน้อยหนึ่งชิ้น พลาสติดไร้สีดังกล่าวเรียกว่าเอติโอพลาสต์ เอติโอพลาสต์จะกลายเป็นคลอโรพลาสต์เมื่อถูกแสง และไทลาคอยด์เกิดขึ้นจากเยื่อหุ้มของโพรลาเมลลาร์ พลาสติดมีสามประเภทหลัก (ดูด้านบน) ขึ้นอยู่กับสีที่เกี่ยวข้องกับการมีหรือไม่มีเม็ดสีบางชนิด - คลอโรพลาสต์, โครโมพลาสต์และลิวโคพลาสต์ โดยทั่วไปจะพบพลาสติดเพียงชนิดเดียวในเซลล์ อย่างไรก็ตาม มีการพิสูจน์แล้วว่าพลาสติดบางประเภทสามารถแปลงร่างเป็นพลาสติดชนิดอื่นได้

Plastids เป็นการก่อตัวของเซลล์ที่ค่อนข้างใหญ่ ที่ใหญ่ที่สุดของพวกเขา - คลอโรพลาสต์ - มีความยาวถึง 4-10 ไมครอนในพืชที่สูงขึ้นและมองเห็นได้ชัดเจนในกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง รูปร่างของพลาสติดสีส่วนใหญ่มักเป็นแม่และเด็กหรือเป็นรูปไข่ ตามกฎแล้วพบพลาสติดหลายโหลในเซลล์ แต่ในสาหร่ายซึ่งพลาสติดมักมีขนาดใหญ่และมีรูปร่างต่างกัน บางครั้งจำนวนก็น้อย (1-5) พลาสติดดังกล่าวเรียกว่าโครมาโตฟอร์ เม็ดเลือดขาวและโครโมพลาสต์สามารถมีรูปร่างต่างกันได้

หน้าที่หลักของคลอโรพลาสต์คือการสังเคราะห์ด้วยแสง บทบาทสำคัญในกระบวนการนี้เป็นของคลอโรฟิลล์หรืออย่างแม่นยำมากขึ้นในการปรับเปลี่ยนหลายประการ ปฏิกิริยาแสงของการสังเคราะห์ด้วยแสงส่วนใหญ่เกิดขึ้นในกรานา ปฏิกิริยาที่มืด - ในสโตรมา

- (มาจากพลาสโตสของกรีก) ออร์แกเนลล์ไซโตพลาสซึมของเซลล์พืช มักประกอบด้วยเม็ดสีที่กำหนดสีของพลาสติด พืชชั้นสูงจะมีพลาสติดสีเขียว คลอโรพลาสต์ เม็ดเลือดขาวไม่มีสี และโครโมพลาสต์ที่มีสีต่างๆ - พจนานุกรมสารานุกรมขนาดใหญ่

พลาสไทด์- (พลาสไทด์กรีกที่สร้าง, ขึ้นรูป, จากพลาสตอสที่แกะสลัก, มีรูปทรง), ออร์แกเนลล์ยูคาริโอต, เซลล์ มองเห็นได้ดีในกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง P. แต่ละตัวถูกจำกัดด้วยเมมเบรนพื้นฐานสองตัว สำหรับหลายๆ คน มันเป็นเรื่องปกติ b. หรือม...... พจนานุกรมสารานุกรมชีวภาพ

พลาสไทด์- PLASTIDS, BIOPLASTS หรือ LEUCITES เป็นส่วนประกอบทางสัณฐานวิทยาของเซลล์พืช ประกอบด้วย จากร่างขนาดและรูปร่างต่าง ๆ จำนวนมากนอนอยู่ ใกล้แกนกลาง พจนานุกรมคำต่างประเทศที่รวมอยู่ในภาษารัสเซีย ชูดินอฟ เอ.เอ็น ... พจนานุกรมคำต่างประเทศในภาษารัสเซีย

พลาสติด- * พลาสติด * พลาสติดเป็นออร์แกเนลล์ที่จำลองตัวเองได้โดยเฉพาะ (ดู) ซึ่งแปลเป็นภาษาท้องถิ่นในไซโตพลาสซึมของเซลล์พืชยูคาริโอต ขึ้นอยู่กับความสามารถในการยึดเกาะของเม็ดสีและลักษณะการทำงาน P. จะถูกแบ่งออกเป็นไม่มีสี... ... พันธุศาสตร์ พจนานุกรมสารานุกรม

พลาสติด- (จากภาษากรีกที่ใช้พลาสโตส) ออร์แกเนลล์ไซโตพลาสซึมของเซลล์พืช มักประกอบด้วยเม็ดสีที่ทำให้เกิดสีของพลาสติด พืชชั้นสูงจะมีพลาสติดสีเขียว คลอโรพลาสต์ ลิวโคพลาสต์ไม่มีสี มีสีต่างๆ... ... พจนานุกรมสารานุกรม

พลาสติด- (กรีก plástides สร้าง, ขึ้นรูป, จากพลาสโตสที่มีรูปร่าง, ออร์แกเนลล์ในเซลล์ของไซโตพลาสซึมของพืชออโตโทรฟิค, ที่มีเม็ดสีและดำเนินการสังเคราะห์สารอินทรีย์. ในพืชชั้นสูงจะมี P... สารานุกรมผู้ยิ่งใหญ่แห่งสหภาพโซเวียต

พลาสติด- สถานะของพลาสมิดเช่น T sritis augalininkystė apibrėžtis Bespalviai arba spalvoti organoidai, esantys autotrofinių augalų citoplazmoje ir atliekantys organinių medžiagų (krakmolo, riebalų ar baltymų) sintezę. Pagal pigmentacijos ir funkcijos…… Žemės ūkio augalų selekcijos ir sėklininkystės terminų žodynas

พลาสติด- มิฉะนั้น leucites จะเป็นองค์ประกอบทางสัณฐานวิทยาของเซลล์พืช นอกจากพลาสมาและนิวเคลียสแล้ว โดยทั่วไปแล้ว (ข้อยกเว้นเพียงอย่างเดียวคือเห็ด) ยังมีร่างกายขนาดและรูปร่างต่าง ๆ จำนวนที่มีนัยสำคัญไม่มากก็น้อยนอนอยู่ใน... ... พจนานุกรมสารานุกรม F.A. บร็อคเฮาส์ และ ไอ.เอ. เอฟรอน

พลาสไทด์- (จากสมัยพลาสโตสของกรีก), ไซโตพลาสซึม ออร์แกเนลล์เติบโต เซลล์. มักประกอบด้วยเม็ดสีที่กำหนดสีของพีอินสูง r nii สีเขียว P. คลอโรพลาสต์, เม็ดเลือดขาวไม่มีสี, โครโมพลาสต์ที่มีสีหลากหลาย; ในสาหร่ายส่วนใหญ่... วิทยาศาสตร์ธรรมชาติ. พจนานุกรมสารานุกรม

พลาสติด- ออร์แกเนลล์เซลล์เมมเบรนสองชั้นไม่มีสีหรือมีสีซึ่งมี DNA และไรโบโซมของตัวเอง รวมถึงระบบไทลาคอยด์ที่แสดงออกมาในระดับหนึ่งหรืออย่างอื่น สามารถสืบพันธุ์โดยแบ่งครึ่ง ทำหน้าที่ต่าง ๆ ในเซลล์ชั้นสูง...... กายวิภาคและสัณฐานวิทยาของพืช

ตั้งแต่สมัยเรียน. หลักสูตรพฤกษศาสตร์กล่าวว่าพลาสติดในเซลล์พืชสามารถมีรูปร่าง ขนาด และทำหน้าที่ต่างกันในเซลล์ได้ บทความนี้จะเตือนผู้สำเร็จการศึกษาจากโรงเรียนเมื่อนานมาแล้วเกี่ยวกับโครงสร้างของพลาสติด ชนิด และหน้าที่ของพลาสมิด และจะเป็นประโยชน์กับทุกคนที่สนใจด้านชีววิทยา

โครงสร้าง

รูปภาพด้านล่างแสดงโครงสร้างของพลาสติดในเซลล์ตามแผนผัง ไม่ว่าจะเป็นชนิดใด แต่ก็มีเมมเบรนด้านนอกและด้านในที่ทำหน้าที่ป้องกัน สโตรมาเป็นอะนาล็อกของไซโตพลาสซึม ไรโบโซม โมเลกุล DNA และเอนไซม์

คลอโรพลาสต์มีโครงสร้างพิเศษ - กราน่า Grana เกิดจากไทลาคอยด์ซึ่งมีโครงสร้างคล้ายแผ่นดิสก์ ไทลาคอยด์เข้ามามีส่วนร่วมและมีออกซิเจน

ในคลอโรพลาสต์ เมล็ดแป้งจะเกิดขึ้นจากการสังเคราะห์ด้วยแสง

เม็ดเลือดขาวไม่มีเม็ดสี ไม่มีไทลาคอยด์และไม่มีส่วนร่วมในการสังเคราะห์ด้วยแสง เม็ดเลือดขาวส่วนใหญ่กระจุกตัวอยู่ที่ลำต้นและรากของพืช

โครโมพลาสต์มีหยดไขมัน ซึ่งเป็นโครงสร้างที่มีลิพิดที่จำเป็นในการจ่ายพลังงานเพิ่มเติมให้กับโครงสร้างของพลาสติด

พลาสติดอาจมีสี ขนาด และรูปร่างต่างกัน ขนาดมีตั้งแต่ 5-10 ไมครอน รูปร่างมักจะเป็นรูปวงรีหรือกลม แต่อาจเป็นรูปทรงอื่นก็ได้

ประเภทของพลาสติด

พลาสติดอาจเป็นไม่มีสี (ลิวโคพลาสต์) สีเขียว (คลอโรพลาสต์) สีเหลืองหรือสีส้ม (โครโมพลาสต์) คลอโรพลาสต์ทำให้ใบพืชมีสีเขียว

อีกพันธุ์หนึ่งมีหน้าที่ทำให้เกิดสีเหลือง สีแดง หรือสีส้ม

พลาสติดไร้สีในเซลล์ทำหน้าที่เป็นแหล่งกักเก็บสารอาหาร เม็ดเลือดขาวประกอบด้วยไขมัน แป้ง โปรตีน และเอนไซม์ เมื่อพืชต้องการพลังงานเพิ่มเติม แป้งจะถูกย่อยเป็นโมโนเมอร์ - กลูโคส

เม็ดเลือดขาวภายใต้เงื่อนไขบางประการ (ภายใต้อิทธิพลของแสงแดดหรือเมื่อเติมสารเคมี) สามารถเปลี่ยนเป็นคลอโรพลาสต์ คลอโรพลาสต์จะถูกเปลี่ยนเป็นโครโมพลาสต์เมื่อคลอโรฟิลล์ถูกทำลาย และเม็ดสีที่มีสีของโครโมพลาสต์ - แคโรทีน, แอนโธไซยานิน หรือแซนโทฟิลล์ - เริ่มมีสีเหนือกว่า การเปลี่ยนแปลงนี้จะสังเกตเห็นได้ชัดเจนในฤดูใบไม้ร่วง เมื่อใบไม้และผลไม้หลายชนิดเปลี่ยนสีอันเนื่องมาจากการทำลายของคลอโรฟิลล์และการปรากฏตัวของเม็ดสีโครโมพลาสต์

ฟังก์ชั่น

ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น พลาสติดมีอยู่หลายรูปแบบ และหน้าที่ของพวกมันในเซลล์พืชขึ้นอยู่กับความหลากหลาย

เม็ดเลือดขาวทำหน้าที่กักเก็บสารอาหารและรักษาอายุการใช้งานของพืชเป็นหลัก เนื่องจากความสามารถในการกักเก็บและสังเคราะห์โปรตีน ไขมัน และเอนไซม์

คลอโรพลาสต์มีบทบาทสำคัญในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง ด้วยการมีส่วนร่วมของเม็ดสีคลอโรฟิลล์ที่มีความเข้มข้นในพลาสติด คาร์บอนไดออกไซด์และโมเลกุลของน้ำจะถูกแปลงเป็นโมเลกุลกลูโคสและออกซิเจน

โครโมพลาสต์มีสีสดใสดึงดูดแมลงให้ผสมเกสรพืช การวิจัยเกี่ยวกับหน้าที่ของพลาสติดเหล่านี้ยังคงดำเนินอยู่