ქლოროპლასტი არის უჯრედის ერთ-ერთი მუდმივი ორგანელა. ის ახორციელებს პლანეტარული მნიშვნელობის ყველაზე მნიშვნელოვან პროცესს - ფოტოსინთეზს.
ორმემბრანული ორგანელების სტრუქტურის გენერალური გეგმა
თითოეული ორგანელა შედგება ზედაპირული აპარატისა და შიდა შიგთავსისაგან. ქლოროპლასტები და მიტოქონდრია არის პროკარიოტული უჯრედების სტრუქტურები - ორგანიზმები, რომლებსაც აქვთ ბირთვი. ამ ორგანელების ზედაპირული აპარატი შედგება ორი გარსისგან, რომელთა შორის არის თავისუფალი სივრცე. სივრცით და ანატომიურად ისინი არ არიან დაკავშირებული უჯრედის სხვა სტრუქტურულ ნაწილებთან და მონაწილეობენ ენერგიის მეტაბოლიზმში. მიტოქონდრია სოკოების, მცენარეების და ცხოველების უმეტესობის ორგანელებია. ისინი ემსახურებიან ATP-ის სინთეზს - ნივთიერება, რომელიც წარმოადგენს უჯრედების ერთგვარ ენერგეტიკულ რეზერვს. ქლოროპლასტი ასევე ორმემბრანიანი ორგანელაა, რომელიც მიეკუთვნება პლასტიდის ჯგუფს.
პლასტიდის მრავალფეროვნება
ცოცხალი ორგანიზმების უჯრედებში არის სამი სახის პლასტიდი. ეს არის ქლოროპლასტები, ქრომოპლასტები და ლეიკოპლასტები. ისინი განსხვავდებიან ფერით, სტრუქტურული მახასიათებლებით და ფუნქციებით. ქლოროპლასტი არის მწვანე პლასტიდი, რომელიც შეიცავს პიგმენტ ქლოროფილს. თუმცა ხშირად, სხვა შეღებვის ნივთიერებების არსებობის გამო, ისინი შეიძლება იყოს როგორც ყავისფერი, ასევე წითელი. მაგალითად, inსხვადასხვა წყალმცენარეების უჯრედები. ამავე დროს, ქრომოპლასტები ყოველთვის უფეროა. მათი მთავარი ფუნქციაა საკვები ნივთიერებების შენახვა. ასე რომ, კარტოფილის ტუბერები შეიცავს სახამებელს. ქრომოპლასტები არის პლასტიდები, რომლებსაც აქვთ კაროტინოიდული პიგმენტები. ისინი ფერს ანიჭებენ მცენარის სხვადასხვა ნაწილს. ნათელი ფერის სტაფილოსა და ჭარხლის ფესვები და ყვავილების ფურცლები ამის ნათელი მაგალითია.
პლასტიდებს შეუძლიათ გარდაქმნა. თავდაპირველად, ისინი წარმოიქმნება საგანმანათლებლო ქსოვილის უჯრედებიდან, რომლებიც არის პატარა ვეზიკულები, რომლებიც გარშემორტყმულია ორი გარსით. მზის ენერგიის არსებობისას ისინი გარდაიქმნება ქლოროპლასტებად. ფოთლებისა და ღეროების ასაკთან ერთად ქლოროფილი იწყებს დაშლას. შედეგად, მწვანე პლასტიდები გადაიქცევა ქრომოპლასტებად.
მოდი კიდევ რამდენიმე მაგალითი მოვიყვანოთ. ყველამ დაინახა, რომ შემოდგომაზე ფოთლები ფერს იცვლის. ეს გამოწვეულია იმით, რომ ქლოროპლასტები გადაიქცევა წითელ, ყვითელ, შინდისფერ პლასტიდებად. იგივე ტრანსფორმაცია ხდება ნაყოფის მომწიფებისას. შუქზე კარტოფილის ტუბერები მწვანე ხდება: ქლოროფილი იწყებს ფორმირებას ლეიკოპლასტებში. პლასტიდის განვითარების ბოლო სტადია არის ქრომოპლასტები, რადგან ისინი არ ქმნიან სხვა ტიპის მსგავს სტრუქტურებს.
რა არის პიგმენტები?
ქლოროპლასტის ფერი, ფუნქციები და სტრუქტურა განპირობებულია გარკვეული ნივთიერებების - პიგმენტების არსებობით. ბუნებით, ისინი ორგანული ნაერთებია, რომლებიც აფერადებენ მცენარის სხვადასხვა ნაწილს. მათგან ყველაზე გავრცელებული ქლოროფილია. ისინი გვხვდება წყალმცენარეებისა და უმაღლესი მცენარეების უჯრედებში. კაროტინოიდები ასევე ხშირად გვხვდება ბუნებაში.ისინი გვხვდება ყველაზე ცნობილ ცოცხალ არსებებში. კერძოდ, ყველა მცენარეში, ზოგიერთი სახის მიკროორგანიზმები, მწერები, თევზები და ფრინველები. გარდა იმისა, რომ კაროტინოიდები ანიჭებენ ფერს სხვადასხვა ორგანოებს, არის ძირითადი ვიზუალური პიგმენტები, რომლებიც უზრუნველყოფენ ვიზუალურ და ფერთა აღქმას.
მემბრანის სტრუქტურა
მცენარის ქლოროპლასტები ორმაგი მემბრანაა. და გარედან გლუვია. და შინაგანი აყალიბებს გამონაყარს. ისინი მიმართულია ქლოროპლასტის შიგთავსში, რომელსაც სტრომას უწოდებენ. სპეციალური სტრუქტურები, თილაკოიდები, ასევე დაკავშირებულია შიდა გარსთან. ვიზუალურად, ისინი ბრტყელი ერთმემბრანიანი ტანკებია. მათი განთავსება შესაძლებელია ცალ-ცალკე ან აწყობილი 5-20 ცალი დასტაებით. მათ მარცვლებს უწოდებენ. პიგმენტები განლაგებულია თილაკოიდების სტრუქტურებზე. მთავარია ქლოროფილები, კაროტინოიდები კი დამხმარე როლს ასრულებენ. ისინი აუცილებელია ფოტოსინთეზისთვის. სტრომა ასევე შეიცავს დნმ-ის და რნმ-ის მოლეკულებს, სახამებლის მარცვლებს და რიბოზომებს.
ქლოროპლასტის ფუნქციები
მწვანე პლასტიდების მთავარი ფუნქციაა ორგანული ნივთიერებების სინთეზი არაორგანული ნივთიერებებისგან სინათლის ენერგიის გამო. მისი პროდუქტებია პოლისაქარიდი გლუკოზა და ჟანგბადი. ამ გაზის გარეშე დედამიწაზე არსებული ყველა არსების სუნთქვა შეუძლებელი იქნება. ეს ნიშნავს, რომ ფოტოსინთეზი პლანეტარული მნიშვნელობის სასიცოცხლო პროცესია.
ქლოროპლასტის სტრუქტურა განსაზღვრავს მის სხვა ფუნქციებს. ATP სინთეზი ხდება ამ პლასტიდების მემბრანაზე. ამ პროცესის მნიშვნელობა მდგომარეობს იმაშიგარკვეული რაოდენობის ენერგიის დაგროვება და შენახვა. ეს ხდება ხელსაყრელი გარემო პირობების დაწყებისას: საკმარისი რაოდენობის წყლის, მზის ენერგიის, საკვების არსებობა. სასიცოცხლო პროცესების დროს ATP იყოფა გარკვეული რაოდენობის ენერგიის გამოყოფით. ის იხარჯება ზრდის, განვითარების, მოძრაობის, გამრავლების და სხვა ცხოვრების პროცესების განხორციელებისას. ქლოროპლასტების ფუნქციები ასევე მდგომარეობს იმაში, რომ ამ პლასტიდებში სინთეზირდება ზოგიერთი ლიპიდი, მემბრანის ცილა და ფერმენტი, რომელიც მონაწილეობს ფოტოსინთეზის პროცესში.
ფოტოსინთეზის პროცესის მნიშვნელობა
ქლოროპლასტი მცენარესა და გარემოს შორის დამაკავშირებელია. ფოტოსინთეზის შედეგად ხდება არა მხოლოდ ჟანგბადის წარმოქმნა, არამედ ბუნებაში ნახშირბადის და წყალბადის მიმოქცევა, ატმოსფეროს მუდმივი შემადგენლობის შენარჩუნებით. ეს პროცესი ზღუდავს ნახშირორჟანგის შემცველობას, რაც ხელს უშლის სათბურის ეფექტის წარმოქმნას, დედამიწის ზედაპირის გადახურებას და პლანეტაზე მრავალი ცოცხალი არსების სიკვდილს. პლასტიდები ქლოროპლასტები, რომლებიც წარმოადგენს უჯრედის ორგანელებს, ასრულებენ ყველაზე მნიშვნელოვან ფუნქციებს, რაც იწვევს დედამიწაზე სიცოცხლის არსებობას.
