Для чего нужны пластиды в растительной клетке

Что такое пластиды клетки: строение и функции

Пластиды: виды, строение и роль в клетке

Пластиды – это мембранные органоиды, встречающиеся у фотосинтезирующих эукариотических организмов (высшие растения, низшие водоросли, некоторые одноклеточные организмы).

Пластиды высших растений бывают трех видов: хлоропласты, хромопласты и лейкопласты. Они различаются по окраске, строению и выполняемым функциям.

Хлоропласты зеленого цвета, из-за пигмента зеленого цвета – хлорофилла, играющего важную роль в процессах фотосинтеза. Кроме хлорофиллов хлоропласты содержат и каротиноиды, но их гораздо меньше, поэтому они малозаметны на фоне хлорофилла. Больше всего хлоропластов находится в клетках листьев, молодых побегов и незрелых плодов.

Хлоропласты имеют постоянную линзовидную форму. Внутренняя мембрана хлоропластов образует плоские мешочки — тилакоиды (ламеллы). Тилакоиды могут собираться в стопочки – граны. Хлорофилл сосредоточен, главным образом, в тилакоидах гран. В гранах осуществляется световая часть фотосинтеза. Таковая слоистая структура обеспечивает максимальную площадь поверхности мембран и упрощает захват и перенос энергии в процессе фотосинтеза.

Темновая фаза протекает в матриксе хлоропластов, где находятся ферменты, участвующие в этом процессе. Также как и митохондрии, пластиды полуавтономные структуры, имеют свои рибосомы и ДНК.

В хлоропластах может откладываться первичных крахмал, если по каким либо причинам продукты фотосинтеза моносахара длительное время не затребованы клеткой и не удаляются из него.

Характерны для растительных клеток органеллы фотосинтеза, способные создавать из неорганических веществ (CO2 и H2O) при наличии световой энергии и пигмента хлорофилла органические вещества – углеводы и свободный кислород. Синтез собственных белков. Могут образовываться из пластид или лейкопластов, а осенью перейти в хлоропласты (красные и оранжевые плоды, красные и желтые листья).

Хромопласты сосредоточены в цитоплазме клеток плодов, листьев растений и придают им подобающую окраску. Хромопласты образуются из лейкопластов, либо хлоропластов в итоге скопления пигментов каротиноидов. Хромопласты имеют окраску от желтого до оранжевого из-за того, что накапливают пигменты каротиноиды. Также как и у лейкопластов у хлоропластов внутренняя мембрана не развита. Форма хромопластов может быть самой разнообразной: от сферической (каротиноиды откладываются в виде жировых капель) до многогранной (пигменты откладываются в виде кристаллов). Считается, что хромопласты – это конечный этап развития пластид. Они встречаются в клетках созревших плодов, стареющих листьев, т.е. в таких органах, где снижена активность жизнедеятельности органа. Однако они обнаруживаются и в вполне функционирующих частях, таких как корнеплоды моркови. Функция хромопластов пока не установлена.

Лейкопласты — бесцветные пластиды, располагающиеся в неокрашенных частях растений: в стеблях, корнях, луковицах и др. Основная функция лейкопластов – накопление запасных веществ, поэтому у них слабо развита внутренняя мембрана, она почти не образует тилакоидов. Чаще всего в лейкопластах накапливаются зерна вторичного крахмала, такие пластиды называются амилопластами. В них могут также откладываться масла (элайопласты) и простые белки (протеинопласты). Форма лейкопластов непостоянна и зависит от вида накапливаемых веществ. Лейкопласты могут образовываться из хлоропластов при значительном снижении интенсивности освещения.

Характерны для растительных клеток. Служат местом отложения запасных питательных веществ, главным образом крахмальных зерен.

Лейкопласты могут образовываться из хлоропластов при значительном снижении интенсивности освещения.

Характерны для растительных клеток. Служат местом отложения запасных питательных веществ, главным образом крахмальных зерен.

Пластиды – это мембранные органоиды, встречающиеся у фотосинтезирующих эукариотических организмов (высшие растения, низшие водоросли, некоторые одноклеточные организмы).

Они имеют оболочку, образованную двумя мембранами: наружной и внутренней. Внутренняя мембрана вдается в полость хлоропласта немногочисленными выростами. Мембранная оболочка отграничивает от гиалоплазмы клетки матрикс хлоропласта, так называемую строму.

Пластиды высших растений бывают трех видов: хлоропласты, хромопласты и лейкопласты.

Они различаются по окраске, строению и выполняемым функциям.

Хлоропласты зеленого цвета, из-за пигмента зеленого цвета – хлорофилла, играющего важную роль в процессах фотосинтеза. Кроме хлорофиллов хлоропласты содержат и каротиноиды, но их гораздо меньше, поэтому они малозаметны на фоне хлорофилла. Больше всего хлоропластов находится в клетках листьев, молодых побегов и незрелых плодов.

Хлоропласты имеют постоянную линзовидную форму.

Внутренняя мембрана хлоропластов образует плоские мешочки — тилакоиды (ламеллы). Тилакоиды могут собираться в стопочки – граны. Хлорофилл сосредоточен, главным образом, в тилакоидах гран. В гранах осуществляется световая часть фотосинтеза. Таковая слоистая структура обеспечивает максимальную площадь поверхности мембран и упрощает захват и перенос энергии в процессе фотосинтеза.

Темновая фаза протекает в матриксе хлоропластов, где находятся ферменты, участвующие в этом процессе.

Также как и митохондрии, пластиды полуавтономные структуры, имеют свои рибосомы и ДНК.

В хлоропластах может откладываться первичных крахмал, если по каким либо причинам продукты фотосинтеза моносахара длительное время не затребованы клеткой и не удаляются из него.

Характерны для растительных клеток органеллы фотосинтеза, способные создавать из неорганических веществ (CO2 и H2O) при наличии световой энергии и пигмента хлорофилла органические вещества – углеводы и свободный кислород.

Cтроение растительной клетки

Синтез собственных белков. Могут образовываться из пластид или лейкопластов, а осенью перейти в хлоропласты (красные и оранжевые плоды, красные и желтые листья).

Хромопласты сосредоточены в цитоплазме клеток плодов, листьев растений и придают им подобающую окраску. Хромопласты образуются из лейкопластов, либо хлоропластов в итоге скопления пигментов каротиноидов. Хромопласты имеют окраску от желтого до оранжевого из-за того, что накапливают пигменты каротиноиды.

Также как и у лейкопластов у хлоропластов внутренняя мембрана не развита. Форма хромопластов может быть самой разнообразной: от сферической (каротиноиды откладываются в виде жировых капель) до многогранной (пигменты откладываются в виде кристаллов).

Считается, что хромопласты – это конечный этап развития пластид. Они встречаются в клетках созревших плодов, стареющих листьев, т.е. в таких органах, где снижена активность жизнедеятельности органа. Однако они обнаруживаются и в вполне функционирующих частях, таких как корнеплоды моркови.

Функция хромопластов пока не установлена.

Лейкопласты — бесцветные пластиды, располагающиеся в неокрашенных частях растений: в стеблях, корнях, луковицах и др. Основная функция лейкопластов – накопление запасных веществ, поэтому у них слабо развита внутренняя мембрана, она почти не образует тилакоидов.

Чаще всего в лейкопластах накапливаются зерна вторичного крахмала, такие пластиды называются амилопластами. В них могут также откладываться масла (элайопласты) и простые белки (протеинопласты). Форма лейкопластов непостоянна и зависит от вида накапливаемых веществ. Лейкопласты могут образовываться из хлоропластов при значительном снижении интенсивности освещения.

Характерны для растительных клеток.

Служат местом отложения запасных питательных веществ, главным образом крахмальных зерен.

Пластиды (хлоропласты, хромопласты, лейкопласты)

В растениях встречается три типа пластид, которые делятся в зависимости от типа пигментов, входящих в их состав на:

хлоропласты, хромопласты, лейкопласты.

Хлоропласты встречаются во всех зеленых органах растений.

У высших растений пластид в клетках несколько десятков, у низших (водорослей) – 1-5. Они крупные, разнообразны по форме.

В хлоропластах содержится до 75 % воды, белки, липиды, нуклеиновые кислоты, ферменты и красящие вещества – пигменты. От цитоплазмы хлоропласт отделен двойной мембранной оболочкой; тело его состоит из бесцветной мелкозернистой стромы. Строма пронизана параллельно расположенными пластинками – ламеллами, дисками. Диски собраны в стопки – граны. Основная функция хлоропластов – фотосинтез.

Хромопластывстречаются в корнеплодах моркови, плодах многих растений (облепиха, шиповник, рябина и др.), в зеленых листьях шпината, крапивы, в цветках (розы, гладиолусы, календула), окраска которых зависит от присутствия в них пигментов каротиноидов: каротина – оранжево-красного цвета и ксантофилла – желтого цвета.

Лейкопласты – бесцветные пластиды, пигменты отсутствуют.

Они представляют собой белковые вещества в виде шаровидных, веретонообразных зернышек, концентрирующихся вокруг ядра. В них осуществляется синтез и накопление запасных питательных веществ, в основном крахмала, белков и жиров.

Лейкопласты находятся в цитоплазме, эпидерме, молодых волосках, подземных органах растений и в тканях зародыша семени.

Пластиды могут переходить из одного вида в другой.

Внутренняя мембрана хлоропластов образует плоские мешочки — тилакоиды (ламеллы). Тилакоиды могут собираться в стопочки – граны. Хлорофилл сосредоточен, главным образом, в тилакоидах гран. В гранах осуществляется световая часть фотосинтеза. Таковая слоистая структура обеспечивает максимальную площадь поверхности мембран и упрощает захват и перенос энергии в процессе фотосинтеза.

Темновая фаза протекает в матриксе хлоропластов, где находятся ферменты, участвующие в этом процессе.

Также как и митохондрии, пластиды полуавтономные структуры, имеют свои рибосомы и ДНК.

В хлоропластах может откладываться первичных крахмал, если по каким либо причинам продукты фотосинтеза моносахара длительное время не затребованы клеткой и не удаляются из него.

Характерны для растительных клеток органеллы фотосинтеза, способные создавать из неорганических веществ (CO2 и H2O) при наличии световой энергии и пигмента хлорофилла органические вещества – углеводы и свободный кислород.

Синтез собственных белков. Могут образовываться из пластид или лейкопластов, а осенью перейти в хлоропласты (красные и оранжевые плоды, красные и желтые листья).

Хромопласты сосредоточены в цитоплазме клеток плодов, листьев растений и придают им подобающую окраску. Хромопласты образуются из лейкопластов, либо хлоропластов в итоге скопления пигментов каротиноидов. Хромопласты имеют окраску от желтого до оранжевого из-за того, что накапливают пигменты каротиноиды.

Также как и у лейкопластов у хлоропластов внутренняя мембрана не развита. Форма хромопластов может быть самой разнообразной: от сферической (каротиноиды откладываются в виде жировых капель) до многогранной (пигменты откладываются в виде кристаллов).

Считается, что хромопласты – это конечный этап развития пластид. Они встречаются в клетках созревших плодов, стареющих листьев, т.е. в таких органах, где снижена активность жизнедеятельности органа. Однако они обнаруживаются и в вполне функционирующих частях, таких как корнеплоды моркови.

Функция хромопластов пока не установлена.

Лейкопласты — бесцветные пластиды, располагающиеся в неокрашенных частях растений: в стеблях, корнях, луковицах и др.

Основная функция лейкопластов – накопление запасных веществ, поэтому у них слабо развита внутренняя мембрана, она почти не образует тилакоидов. Чаще всего в лейкопластах накапливаются зерна вторичного крахмала, такие пластиды называются амилопластами.

В них могут также откладываться масла (элайопласты) и простые белки (протеинопласты). Форма лейкопластов непостоянна и зависит от вида накапливаемых веществ. Лейкопласты могут образовываться из хлоропластов при значительном снижении интенсивности освещения.

Характерны для растительных клеток. Служат местом отложения запасных питательных веществ, главным образом крахмальных зерен.

Вопрос 1. Где формируется лизосома?

Лизосомы — мембранные структуры, содержащие множество активных фер­ментов, участвующих в расщеплении вы­сокомолекулярных соединений: белков, липидов, углеводов. Лизосомы образуют­ся в комплексе Гольджи, куда поступают и где накапливаются ферменты.

Вопрос 2. Какова функция митохондрий?

Митохондрии — клеточные структуры, покрытые двойной мембраной. На внут­ренней мембране, имеющей многочислен­ные выросты, расположено огромное коли­чество ферментов, принимающих участие в синтезе АТФ.

Следовательно, главная функция митохондрий — обеспечение клетки энергией за счет синтеза АТФ.

Вопрос 3. Какие виды пластид вы знаете?

Различают три вида пластид — лейко­пласты, хромопласты и хлоропласты.

Лейкопласты — бесцветные пласти­ды, которые располагаются в органах растений, недоступных для солнечного света (например, в корневищах, клуб­нях).

На свету в них образуется хлоро­филл.

Хромопласты — пластиды, содержа­щие желтый, оранжевый, красный и фи­олетовый пигменты. Они расположены в основном в плодах и лепестках цветков, что придает этим органам растений соответствующую яркую окраску.

Хлоропласты — зеленые пластиды, содержащие хлорофилл и участвующие и фотосинтезе.

Вопрос 4. Чем отличается каждый вид плас­тид от другого?

Пластиды разных видов отличаются друг от друга наличием или отсутствием тех или иных пигментов.

В лейкопластах пигменты отсутствуют, в хлоропластах содержится зеленый пигмент, а в хромо­пластах — красный, оранжевый, желтый и фиолетовый пигменты.

Вопрос 5. Почему граны в хлоропласте распо­ложены в шахматном порядке?

Граны в хлоропластах расположены в шахматном порядке для того, чтобы не за­гораживать друг друга от солнечных лу­чей.

Солнечный свет должен хорошо осве­щать каждую грану, тогда фотосинтез бу­дет протекать более интенсивно.

Вопрос 6. Что будет, если лизосома в одной из клеток внезапно разрушится?

При внезапном разрыве мембраны, ок­ружающей лизосому, содержащиеся в ней ферменты попадают в цитоплазму и по­степенно разрушают всю клетку.

Вопрос 7. В чем сходство митохондрий и пластид?

Во-первых, сходство митохондрий и пластид заключается в том, что они име­ют двухмембранное строение.

Во-вторых, эти органоиды содержат собственные молекулы ДНК, поэтому спо­собны самостоятельно размножаться, не­зависимо от деления клетки.

В-третьих, можно отметить, что и в тех и в других синтезируется АТФ (в мито­хондриях — при расщеплении белков, ли­пидов и углеводов, а в хлоропластах — за счет превращения солнечной энергии в химическую).

Источник

Пластиды: строение и функции

Что такое пластиды в биологии — описание органоидов

Слово «пластиды» происходит от древнегреческого πλαστός, что означает вылепленный.

Пластиды в биологии — это группа полуавтономных органелл высших растений, водорослей и некоторых фотосинтезирующих простейших.

Существует несколько теорий об их происхождении. Теория симбиогенеза заключается в том, что пластиды появились после объединения гетеротрофных и автотрофных бактерий. Другая теория говорит о том, что имело место поглощение мелких организмов более крупными.

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.

Несмотря на малый размер (от 3 до 10 микрон), пластиды хорошо различимы под микроскопом. Обычно они круглые или овальные, более выпуклые по полюсам.

Большинство таких органоидов имеют две мембраны:

За счет мембран формируются:

Внешняя мембрана не имеет сообщения с внутренней.

Каково значение пластид в жизнедеятельности клетки

Пластиды выполняют следующие функции:

В целом, функции пластид разнообразны и определяются их строением, о чем пойдет речь ниже.

Виды пластид, какого цвета могут быть

Бесцветные пластиды, лейкопласты

Лейкопласты — это органоиды, которые содержатся в спрятанных от света частях растений, то есть в корнях, клубнях, плодах, семенах.

Лейкопласты являются преимущественно бесцветными, то есть не имеют пигмента. Отличаются шаровидной формой, и основная их функция — это накопление питательных веществ. Это накопление происходит за счет синтеза более сложных соединений.

По признаку накапливаемого вещества лейкопласты могут подразделяться на следующие разновидности:

При определенных условиях могут быть преобразованы в хролопласты и хромопласты.

Хлоропласты (зеленого цвета)

Хлоропласты — это двухмембранные органоиды, основной функцией которых является фотосинтез.

Хлоропласты окрашены в зеленый цвет за счет особого пигмента — хлорофилла. Имеют овальную форму, однако могут быть также спиралевидными, лопастными или эллипсоидными. Основной функцией является осуществление фотосинтеза. Возможен переход в хромопласты.

Деление хлоропластов более активно, чем у других пластид.

Хромопласты (желтого, красного и других цветов)

Хромопласты — это органеллы, у которых отсутствует внутримембранная система.

Хромопласты могут быть желтого, красного и оранжевого цвета. Этого они добиваются за счет пигмента — каротиноидов, которые можно встретить также и в хлоропластах, но там они не играют особой роли из-за присутствия хлорофилла.

Каротиноиды определяют форму этой разновидности пластид:

Функция хромопластов сегодня не ясна до конца. Биологи склоняются к тому, что благодаря пигменту хромопласты придают цветку или плоду яркий цвет, который привлекает насекомых и птиц, необходимых для размножения.

Строение и функции хлоропластов

Устройство хлоропласта включает в себя внутреннюю и внешнюю мембрану, межмембранное пространство, строму, тилакоиды, граны, ламеллы, люмен.

Наглядно структуру хлоропласта можно увидеть на картинке:

Перечислим функции хлоропластов:

Роль хлоропластов в передаче генетической информации

Хлоропласты содержат свою собственную ДНК, которую также называют пластомой. Существование пластомы было установлено в 1962 году, а подробно описано в 1986 году. При этом ДНК хлоропластов имеет существенные отличия от ДНК ядра.

На ДНК хлоропластов синтезируются все виды РНК (информационная, трансферная, рибосомная).

Источник

Пластиды: виды, строение и функции. Хлоропласты, хромопласты, лейкопласты

Пластиды — органоиды, специфичные для клеток растений (они имеются в клетках всех растений, за исключением большинства бактерий, грибов и некоторых водорослей).

В клетках высших растений находится обычно от 10 до 200 пластид размером 3-10мкм, чаще всего имеющих форму двояковыпуклой линзы. У водорослей зеленые пластиды, называемые хроматофорами, очень разнообразны по форме и величине. Они могут иметь звездчатую, лентовидную, сетчатую и другие формы.

Различают 3 вида пластид:

Эти виды пластид до известной степени способны превращаться друг в друга — лейкопласты при накоплении хлорофилла переходят в хлоропласты, а последние при появлении красных, бурых и других пигментов — в хромопласты.

Строение и функции хлоропластов

Хлоропласты — зеленые пластиды, содержащие зеленый пигмент — хлорофилл.

Основная функция хлоропласт — фотосинтез.

В хлоропластах есть свои рибосомы, ДНК, РНК, включения жира, зерна крахмала. Снаружи хлоропласта покрыты двумя белково-липидными мембранами, а в их полужидкую строму (основное вещество) погружены мелкие тельца — граны и мембранные каналы.

Строение хлоропласта

Граны (размером около 1мкм) — пакеты круглых плоских мешочков (тилакоидов), сложенных подобно столбику монет. Располагаются они перпендикулярно поверхности хлоропласта. Тилакоиды соседних гран соединены между собой мембранными каналами, образуя единую систему. Число гран в хлоропластах различно. Например, в клетках шпината каждый хлоропласт содержит 40-60 гран.

Хлоропласты внутри клетки могут двигаться пассивно, увлекаемые током цитоплазмы, либо активно перемещаться с места на место.

Этим достигаются наиболее благоприятные для процесса фотосинтеза условия освещения.

Хлорофилл

В гранах пластид растительной клетки содержится хлорофилл, упакованный с белковыми и фосфолипидными молекулами так, чтобы обеспечить способность улавливать световую энергию.

Молекула хлорофилла очень сходна с молекулой гемоглобина и отличается главным образом тем, что расположенный в центре молекулы гемоглобина атом железа заменен в хлорофилле на атом магния.

Сходство молекулы хлорофилла и молекулы гемоглобина

В природе встречается четыре типа хлорофилла: a, b, c, d.

Хлорофиллы a и b содержат высшие растения и зеленые водоросли, диатомовые водоросли содержат a и c, красные — a и d.

Лучше других изучены хлорофиллы a и b (их впервые разделил русский ученый М.С.Цвет в начале XXв.). Кроме них существуют четыре вида бактериохлорофиллов — зеленых пигментов пурпурных и зеленых бактерий: a, b, c, d.

Большинство фотосинтезирующих бактерий содержат бактериохлорофилл a, некоторые — бактериохлорофилл b, зеленые бактерии — c и d.

Хлорофилл обладает способностью очень эффективно поглощать солнечную энергию и передавать ее другим молекулам, что является его главной функцией. Благодаря этой способности хлорофилл — единственная структура на Земле, которая обеспечивает процесс фотосинтеза.

Главная функция хлорофилла в растениях — поглощение энергии света и передача ее другим клеткам.

Пластидам, так же, как и митохондриям, свойственна до некоторой степени автономность внутри клетки. Они размножаются путем деления.

Наряду с фотосинтезом, в пластидах происходит процесс биосинтеза белка. Благодаря содержанию ДНК пластиды играют определенную роль в передаче признаков по наследству (цитоплазматическая наследственность).

Строение и функции хромопластов

Хромопласты относятся к одному из трех видов пластид высших растений. Это небольших размеров, внутриклеточные органеллы.

Хромопласты имеют различный окрас: желтый, красный, коричневый. Они придают характерный цвет созревшим плодам, цветкам, осенней листве. Это необходимо для привлечения насекомых-опылителей и животных, которые питаются плодами и разносят семена на дальние расстояния.

Строение хромопласта

Структура хромопласта похожа на другие пластиды. Их двух оболочек внутренняя развита слабо, иногда вовсе отсутствует. В ограниченном пространстве расположена белковая строма, ДНК и пигментные вещества (каротиноиды).

Каротиноиды – это жирорастворимые пигменты, которые накапливаются в виде кристаллов.

Форма хромопластов очень разнообразна: овальная, многоугольная, игольчатая, серповидная.

Роль хромопластов в жизни растительной клетки до конца не выяснена. Исследователи предполагают, что пигментные вещества играют важную роль в окислительно-восстановительных процессах, необходимы для размножения и физиологичного развития клетки.

Строение и функции лейкопластов

Лейкопласты — это органоиды клетки, в которых накапливаются питательные вещества. Органеллы имеют две оболочки: гладкую наружную и внутреннюю с несколькими выступами.

Лейкопласты на свету превращаются в хлоропласты (к примеру зеленые клубни картофеля), в обычном состоянии они бесцветны.

Форма лейкопластов шаровидная, правильная. Они находятся в запасающей ткани растений, которая заполняет мягкие части: сердцевину стебля, корня, луковиц, листьев.

Строение лейкопласта

Функции лейкопластов зависят от их вида (в зависимости от накапливаемого питательного вещества).

Лейкопласты также служат ферментной субстанцией. Под действием ферментов быстрее протекают химические реакции. А в неблагоприятный жизненный период, когда процессы фотосинтеза не осуществляются, они расщепляют полисахариды до простых углеводов, которые необходимы растениям для выживания.

В лейкопластах не может происходить фотосинтез, потому что они не содержат гран и пигментов.

Луковицы растений, в которых содержится много лейкопластов, могут переносить длительные периоды засухи, низкую температуру, жару. Это связано с большими запасами воды и питательных веществ в органеллах.

Предшественниками всех пластид является пропластиды, небольшие органоиды. Допускают, что лейко — и хлоропласты способны трансформироваться в другие виды. В конечном итоге после выполнения своих функций хлоропласты и лейкопласты становятся хромопластами — это последняя стадия развития пластид.

Важно знать! Одновременно в клетке растения может находиться только один вид пластид.

Сводная таблица строения и функций пластид

Источник