Пластиды
Наряду с вакуолями и клеточной оболочкой пластиды — характерные компоненты растительных клеток. Каждая пластида окружена собственной оболочкой, состоящей из двух элементарных мембран. Внутри пластиды различают мембранную систему и более или менее гомогенное вещество — строму. Зрелые пластиды обычно классифицируют на основании содержащихся в них пигментов.
Хлоропласты, в которых протекает фотосинтез (см. гл. 7), содержат хлорофиллы и каротиноиды. Хлоропласты растений обычно имеют форму диска диаметром от 4 до 5 мкм. В одной клетке мезофилла («середины листа») может находиться 40—50 хлоропластов; в квадратном миллиметре листа — около 500 000. В цитоплазме хлоропласты обычно располагаются параллельно клеточной оболочке.
Внутренняя структура хлоропласта довольно сложна . Строма пронизана развитой системой мембран, имеющих форму плоских пузырьков, называемых тилакои-дами. Каждый тилакоид, так же как и оболочка хлоропласта, состоит из двух мембран. Считается, что тилакоиды образуют единую систему. Как правило, тилакоиды собраны в стопки — так называемые граны, напоминающие столбики монет. Тилакоиды отдельных гран связаны друг с другом тилакоидами стромы, или межгранными тилакоидами. Хлорофиллы и каротиноиды встроены в тилакоидные мембраны. Хлоропласты зеленых водорослей и растений часто содержат зерна крахмала и мелкие липидные (жировые) капли. Крахмальные зерна — это временные хранилища продуктов фотосинтеза . Они могут исчезнуть из хлоропластов растения, находящегося в темноте всего лишь 24 ч, и появиться вновь уже через 3—4 ч после переноса растения на свет.
Хлоропласты — полуавтономные органеллы и в некотором отношении напоминают бактерии. Например, рибосомы как бактерий, так и хлоропластов на одну треть меньше рибосом эукариот. Синтез белка на рибосомах бактерий и хлоропластов подавляется антибиотиком хлорамфениколом, не оказывающим подобного действия в клетках эукариот. Кроме того, и бактерии, и хлоропласты имеют один или несколько нуклеоидов — светлых, лишенных гран участков,содержащих тяжи ДНК. ДНК пластид и бактерий организована сходным образом, а именно: не окружена мембраной, не связана с гистонами и обычно существует в кольцевой форме.
Генетический код пластидной ДНК в настоящее время изучается в нескольких лабораториях. В изолированных хло-ропластах осуществляется синтез РНК, который, как будет показано в гл. 8, обычно контролируется только хромосомной ДНК. Образование хлоропластов и синтез находящихся в них пигментов в значительной степени контролируются хромосомной ДНК, малопонятным образом взаимодействующей с ДНК хлоропластов. Тем не менее в отсутствие собственной ДНК хлоропласты не формируются.
Хлоропласты могут считаться основными клеточными органеллами, поскольку первыми стоят в цепи преобразования солнечной энергии, в результате которого мы получаем пищу и топливо. В хлоропластах протекает не только фотосинтез. Они участвуют и в синтезе аминокислот и жирных кислот, служат хранилищем временных запасов крахмала.
Хромопласты (от греч. chroma — цвет) — пигментированные пластиды . Многообразные по форме хромопласты не имеют хлорофилла, но синтезируют и накапливают каротиноиды, которые придают желтую, оранжевую и красную окраску цветкам, старым листьям (см. гл. 7), плодам и корням. Хромопласты могут развиваться из зеленых хлоропластов; последние при этом теряют хлорофилл и внутренние мембранные структуры и накапливают каротиноиды. Это происходит, например, при созревании многих фруктов. Точная функция хромопластов неизвестна, хотя в некоторых случаях они привлекают насекомых и других животных, с которыми вместе эволюционировали .
Лейкопласты — непигментированные пластиды. Некоторые синтезируют крахмал , другие, по-видимому, способны к образованию разных веществ, в том числе липидов и белков. На свету лейкопласты могут превращаться в хлоропласты.
Пропластиды — мелкие бесцветные или бледно-зеленые недифференцированные пластиды, которые находятся в меристематических (делящихся) клетках корней и побегов. Они являются предшественниками других, более дифференцированных пластид — хлоропластов, хромопластов и ами-лопластов . Если развитие пропластид в более дифференцированные структуры задерживается из-за отсутствия света, в них может появиться одно или несколько про-ламеллярных телец, представляющих собой полукристаллические скопления трубчатых мембран . Пластиды, содержащие проламеллярные тельца, называют этиопла-стами. Этиопласты превращаются в хлоропласты на светупри этом мембраны проламеллярных телец формируют тилакоиды. Этиопласты образуются в листьях растений, находящихся в темноте. Пропластиды зародышей семян вначале превращаются в этиопласты, из которых на свету затем развиваются хлоропласты. Для пластид характерны относительно легкие переходы от одного типа к другому.
Пластиды размножаются делением надвое, и в этом отношении они также напоминают бактерии. В меристематичес-ких клетках время деления пропластид приблизительно совпадает с временем деления клеток. Однако в зрелых клетках большая часть пластид образуется в результате деления зрелых пластид.
Статья добавлена 10:23 в рубрику Растительная клетка. Вы можете посмотреть все комментарии используя RSS 2.0 фид. Комментарии и пинги закрыты.