Пластиды - ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ СТРУКТУРНЫЕ КОМПОНЕНТЫ КЛЕТКИ И ИХ ФУНКЦИИ - БИОЛОГИЯ КЛЕТКИ

БИОЛОГИЯ пособие для поступающих в вузы
Том І биология, клетки, генетика и онтогенез, зоология - 2018 год

Пластиды - ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ СТРУКТУРНЫЕ КОМПОНЕНТЫ КЛЕТКИ И ИХ ФУНКЦИИ - БИОЛОГИЯ КЛЕТКИ

Это органеллы, теснейшим образом связанные с процессами обмена в растительных клетках. Они встречаются у всех растений, за исключением некоторых бактерий, водорослей, миксомицетов и грибов. Для этих органоидов характерно наличие пигмента (хлорофилл и каротиноиды), а также способность синтезировать и накапливать запасные вещества (крахмал, жиры и белки).

В зависимости от местоположения в растении различают три типа пластид.

1. Лейкопласты — обнаружены в клетках меристемы, эмбриональных и половых клетках, а также в неосвещенных частях растений.

2. Хромопласты — нефотосинтезирующие окрашенные пластиды, содержащие главным образом красные, оранжевые и желтые пигменты (каротиноиды). Особенно их много в зрелых плодах томатов и клетках некоторых водорослей.

3. Хлоропласты — фотосинтезирующие окрашенные пластиды, содержащие главным образом хлорофилл и отчасти каротиноиды.

Химический состав хлоропластов. Около 80% белка составляют нерастворимые белки, связанные с липидами (липопротеиды). Остальные структурные белки находятся в комплексном соединении с хлорофиллом, часть из которых составляют ферменты. Липидная фракция включает нейтральные жиры, стероиды, воска и фосфолипиды. Хлорофилл, как и пигменты животного организма — гемоглобин и цитохромы, представляет собой порфирин, но в его молекуле место железа занимает магний. Другие пигменты растений, относящиеся к группе каротиноидов, маскируются зеленой окраской хлорофилла и проявляются только осенью, когда его содержание уменьшается. Хлоропласты имеют специальную нехромосомную генетическую систему (ДНК, РНК), а также содержат некоторые цитохромы, витамины К и Е, атомы металлов, например, железо, медь, магний и цинк.

Строение хлоропластов (рис. 1.10). Этот органоид, подобно митохондриям, окружен плазматической мембраной и заполнен матриксом, или стромой. В строме располагаются внутренние мембраны, или ламеллы, хлоропласта, имеющие более сложное строение. Эти мембраны сливаются между собой. Многие из таких слившихся мембран уложены в стопки, или граны, соединяющиеся кое-где длинными одиночными мембранами.

Рис. 1.10. Строение хлоропластов: 1 — наружная мембрана; 2 — крахмальное зерно; 3 — капелька жира; 4 — рибосомы, 5 — стопка гран; 6 — тилакоид; 7 — ламелла между гранами; 8 — ДНК хлоропласта; 9 — строма

Граны образуются путем наложения друг на друга отдельных замкнутых камер, называемых тилакоидами. В тилакоидах открыты еще более мелкие “субструктуры” — квантосомы. Внутренняя мембранная система — это то место, где протекают световые реакции фотосинтеза. В строме происходит темповые реакции фотосинтеза, в ней находятся растворимые ферменты, в том числе ферменты цикла Кальвина, а также сахара и органические кислоты.

Функция хлоропластов. Хлоропласты осуществляют фотосинтез.