Đặc điểm, cấu trúc và chủng loại của Plastos



các cố định hoặc plastidiosson một nhóm các bào quan tế bào bán tự động với các chức năng khác nhau. Chúng được tìm thấy trong các tế bào tảo, rêu, dương xỉ, thực vật hạt trần và thực vật hạt kín. Plastid đáng chú ý nhất là lục lạp, chịu trách nhiệm quang hợp trong tế bào thực vật.

Theo hình thái và chức năng của nó, có rất nhiều loại plastid: chromoplast, leucoplastos, amiloplastos, etioplastos, oleoplasts, trong số những loại khác. Các chromoplast chuyên lưu trữ các sắc tố carotene, amyloplast lưu trữ tinh bột và các plastid phát triển trong bóng tối được gọi là etioplastos.

Đáng ngạc nhiên, plastid đã được báo cáo ở một số loài giun ký sinh và ở một số động vật thân mềm biển.

Chỉ số

  • 1 Đặc điểm chung
  • 2 cấu trúc
  • 3 loại
    • 3.1 Proplastides
    • 3.2 lục lạp
    • 3.3 Amyloplast
    • 3,4 Chromoplast
    • 3.5 Oleoplast
    • 3.6 Leucoplastos
    • 3.7 Gerontoplastos
    • 3,8
  • 4 tài liệu tham khảo

Đặc điểm chung

Các plastid là các bào quan có mặt trong các tế bào thực vật được phủ một lớp màng lipid kép. Chúng có bộ gen riêng, hậu quả của nguồn gốc nội sinh.

Có ý kiến ​​cho rằng khoảng 1,5 tỷ năm trước, một tế bào nguyên sinh đã nuốt phải một loại vi khuẩn quang hợp, tạo ra dòng dõi sinh vật nhân chuẩn.

Về mặt phát triển, chúng ta có thể phân biệt ba dòng plastid: glaucophytes, dòng tảo đỏ (rhodoplastos) và dòng tảo xanh (lục lạp). Dòng dõi xanh đã tạo ra các plastid của cả tảo và thực vật.

Vật liệu di truyền có 120 đến 160 kb - ở thực vật bậc cao - và được tổ chức trong một phân tử DNA sợi kép khép kín và tròn.

Một trong những đặc điểm nổi bật nhất của các bào quan này là khả năng giao thoa. Sự thay đổi này xảy ra nhờ sự hiện diện của các kích thích phân tử và môi trường. Ví dụ, khi một loại nhựa dẻo nhận được ánh sáng mặt trời, nó sẽ tổng hợp chất diệp lục và trở thành một loại lục lạp.

Ngoài quang hợp, plastid còn có các chức năng khác nhau: tổng hợp lipit và axit amin, lưu trữ lipit và tinh bột, hoạt động của khí khổng, tạo màu cho các cấu trúc thực vật như hoa và quả, và nhận thức về trọng lực.

Cấu trúc

Tất cả các plastid được bao quanh bởi màng lipid kép và bên trong chúng có cấu trúc màng nhỏ gọi là thylakoids, có thể mở rộng đáng kể trong một số loại plastid nhất định.

Cấu trúc phụ thuộc vào loại plastid và mỗi biến thể sẽ được mô tả chi tiết trong phần sau.

Các loại

Có một loạt các plastid đáp ứng các chức năng khác nhau trong tế bào thực vật. Tuy nhiên, giới hạn giữa mỗi loại plastid không rõ ràng lắm, vì có sự tương tác đáng kể giữa các cấu trúc và có khả năng xen kẽ.

Theo cùng một cách, khi so sánh giữa các loại tế bào khác nhau, người ta thấy rằng quần thể plastid không đồng nhất. Trong số các loại plastid cơ bản được tìm thấy ở thực vật bậc cao như sau:

Proplastides

Chúng là những plastid chưa được phân biệt và chịu trách nhiệm tạo ra tất cả các loại plastid. Chúng được tìm thấy trong mô phân sinh của cây, cả trong rễ và thân cây. Chúng cũng ở trong phôi và các mô non khác.

Chúng là những cấu trúc nhỏ, dài một hoặc hai micromet và không chứa bất kỳ sắc tố nào. Chúng có màng thylakoid và ribosome của riêng chúng. Trong hạt, proplastidia chứa các hạt tinh bột, là nguồn dự trữ quan trọng cho phôi.

Số lượng proplastidia trên mỗi tế bào là khác nhau và có thể tìm thấy từ 10 đến 20 trong số các cấu trúc này.

Sự phân phối các proplastide trong quá trình phân chia tế bào là điều cần thiết cho hoạt động đúng của các mô phân sinh hoặc một cơ quan cụ thể. Khi sự phân chia không đồng đều xảy ra và một tế bào không nhận được plastid, nó sẽ được định sẵn cho một cái chết nhanh chóng.

Do đó, chiến lược để đảm bảo sự phân chia plastid công bằng cho các tế bào con là phân phối đồng nhất trong tế bào chất của tế bào.

Tương tự như vậy, proplastidios phải được thừa kế bởi con cháu và có mặt trong sự hình thành giao tử.

Lục lạp

Lục lạp là các plastid nổi bật và dễ thấy nhất của tế bào thực vật. Hình dạng của nó là hình bầu dục hoặc hình cầu và số lượng thường thay đổi từ 10 đến 100 lục lạp trên mỗi tế bào, mặc dù nó có thể đạt tới 200.

Họ đo chiều dài từ 5 đến 10 μm và chiều rộng từ 2 đến 5 μm. Chúng nằm chủ yếu ở lá của cây, mặc dù chúng có thể có trong thân, cuống lá, cánh hoa chưa trưởng thành, trong số những cây khác.

Lục lạp phát triển trong các cấu trúc của nhà máy không nằm dưới lòng đất, từ proplastidia. Sự thay đổi nổi tiếng nhất là sản xuất các sắc tố, để có được màu xanh đặc trưng của loại organelle này.

Giống như các plastid khác, chúng được bao quanh bởi một màng kép và bên trong chúng có một hệ thống màng thứ ba, các thylakoids, được nhúng trong lớp nền.

Thilacoids là các cấu trúc hình đĩa được xếp chồng lên nhau trong các hạt. Theo cách này, lục lạp có thể được phân chia theo cấu trúc thành ba ngăn: không gian giữa các màng, lớp nền và lòng của thylakoid.

Giống như trong ty thể, sự di truyền của lục lạp từ cha mẹ sang con cái xảy ra từ một trong những cha mẹ (đơn bào) và họ có vật liệu di truyền riêng.

Chức năng

Trong lục lạp, quá trình quang hợp xảy ra, cho phép thực vật thu ánh sáng từ mặt trời và chuyển đổi nó thành các phân tử hữu cơ. Trên thực tế, lục lạp là plastid duy nhất có khả năng quang hợp.

Quá trình này bắt đầu trong các màng của thylakoids với pha sáng, trong đó các phức hợp enzyme và protein cần thiết cho quá trình được neo lại. Giai đoạn cuối cùng của quang hợp, hoặc pha tối, xảy ra trong tầng.

Amiloplast

Amyloplast chuyên lưu trữ các hạt tinh bột. Chúng được tìm thấy chủ yếu trong các mô dự trữ của thực vật, chẳng hạn như nội nhũ trong hạt và củ.

Hầu hết các amyloplast được hình thành trực tiếp từ một protoplasd trong quá trình phát triển của sinh vật. Về mặt thực nghiệm, sự hình thành amyloplast đã đạt được bằng cách thay thế phytohormone auxin bằng cytokinin, gây giảm sự phân chia tế bào và gây ra sự tích tụ tinh bột..

Những plastid này là nơi chứa nhiều loại enzyme, tương tự như lục lạp, mặc dù chúng thiếu chất diệp lục và máy móc quang hợp.

Nhận thức về mức độ nghiêm trọng

Amyloplast có liên quan đến phản ứng với cảm giác của trọng lực. Trong rễ, cảm giác của trọng lực được cảm nhận bởi các tế bào của columella.

Trong cấu trúc này là statolith, là amyloplast chuyên dụng. Các bào quan này nằm ở dưới cùng của các tế bào của columella, cho thấy cảm giác của trọng lực.

Vị trí của các statolith kích hoạt một loạt các tín hiệu dẫn đến sự phân phối lại của hoocmon phụ trợ, gây ra sự tăng trưởng của cấu trúc có lợi cho trọng lực.

Hạt tinh bột

Tinh bột là một polymer không hòa tan bán kết được hình thành bởi các đơn vị glucose lặp đi lặp lại, tạo ra hai loại phân tử, amylopeptin và amyloza..

Amilopeptin có cấu trúc phân nhánh, trong khi amyloza là polymer tuyến tính và tích lũy trong hầu hết các trường hợp theo tỷ lệ 70% amylopeptin và 30% amyloza.

Các hạt tinh bột có cấu trúc khá tổ chức, liên quan đến chuỗi amylopeptin.

Trong các amyloplast được nghiên cứu từ nội nhũ của ngũ cốc, các hạt có đường kính khác nhau từ 1 đến 100 μm, và có thể phân biệt giữa các hạt lớn và nhỏ thường được tổng hợp trong các amyloplast khác nhau.

Nhiễm sắc thể

Chromoplast là các plastid rất không đồng nhất lưu trữ các sắc tố khác nhau trong hoa, quả và các cấu trúc sắc tố khác. Ngoài ra, có một số không bào trong các tế bào có thể lưu trữ các sắc tố.

Trong thực vật hạt kín cần có một số cơ chế để thu hút các động vật chịu trách nhiệm thụ phấn; Vì lý do này, chọn lọc tự nhiên ủng hộ sự tích tụ các sắc tố tươi sáng và hấp dẫn trong một số cấu trúc thực vật.

Thông thường, chromoplast phát triển từ lục lạp trong quá trình chín của trái cây, trong đó trái cây màu xanh lá cây có màu đặc trưng theo thời gian. Ví dụ, cà chua chưa trưởng thành có màu xanh và khi chín chúng có màu đỏ tươi.

Các sắc tố chính tích lũy trong các tế bào sắc tố là carotenoids, chúng có thể thay đổi và có thể có màu sắc khác nhau. Caroten có màu cam, lycopene có màu đỏ và zeaxanthin và violaxanthin có màu vàng.

Màu cuối cùng của các cấu trúc được xác định bởi sự kết hợp của các sắc tố nói trên.

Oleoplast

Plastid cũng có khả năng lưu trữ các phân tử có bản chất lipid hoặc protein. Các oleoplasts có khả năng lưu trữ lipit trong các cơ thể đặc biệt gọi là plastoglóbulos.

Các râu hoa được tìm thấy và nội dung của chúng được phát hành vào thành của hạt phấn hoa. Chúng cũng rất phổ biến ở một số loài xương rồng.

Ngoài ra, oleoplasts có các protein khác nhau như fibrillin và các enzyme liên quan đến chuyển hóa isoprenoid.

Leucoplastos

Các leucoplastos là plastidios không có sắc tố. Theo định nghĩa này, amyloplast, oleoplasts và proteinoplast có thể được phân loại là các biến thể của leucoplastos.

Leucoplastos được tìm thấy trong hầu hết các mô thực vật. Chúng không có màng thylakoid dễ thấy và chúng có ít plastoglobulin.

Chúng có chức năng trao đổi chất trong rễ, nơi chúng tích lũy một lượng tinh bột quan trọng.

Gerontoplastos

Khi cây già đi, một sự chuyển đổi của lục lạp diễn ra trong gerontoplastos. Trong quá trình lão hóa, màng thylakoid bị phá vỡ, các tế bào plastogli tích tụ và diệp lục thoái hóa.

Etioplastos

Khi cây phát triển trong điều kiện ánh sáng yếu, lục lạp không phát triển đúng cách và plastid hình thành được gọi là ethioplasto.

Các etioplastos chứa các hạt tinh bột và không có màng của thylakoid được phát triển rộng rãi như trong lục lạp trưởng thành. Nếu điều kiện thay đổi và có đủ ánh sáng, etioplastos có thể phát triển trong lục lạp.

Tài liệu tham khảo

  1. Biswal, U. C., & Raval, M. K. (2003). Sinh học lục lạp: từ proplastid đến gerontoplast. Khoa học & Truyền thông kinh doanh Springer.
  2. Cooper, G.M. (2000). Tế bào: Một phương pháp tiếp cận phân tử. Tái bản lần 2. Sunderland (MA): Cộng sự Sinauer. Lục lạp và các Plastid khác. Có sẵn tại: ncbi.nlm.nih.gov
  3. Gould, S. B., Waller, R. F., & McFadden, G. I. (2008). Tiến hóa Plastid. Đánh giá hàng năm về sinh học thực vật, 59, 491-517.
  4. Lopez-Juez, E., & Pyke, K. A. (2004). Plastids giải phóng: sự phát triển và sự tích hợp của chúng trong phát triển thực vật. Tạp chí quốc tế về sinh học phát triển, 49(5-6), 557-577.
  5. Pyke, K. (2009). Sinh học Plastid. Nhà xuất bản Đại học Cambridge.
  6. Pyke, K. (2010). Bộ phận Plastid. Cây AoB, plq016.
  7. Khôn ngoan, R. R. (2007). Sự đa dạng của hình thức và chức năng plastid. Trong Cấu trúc và chức năng của plastid (trang 3-26). Mùa xuân, Dordrecht.