Životinjske i biljne stanice na neki se način razlikuju. Glavna razlika je u tome što biljna stanica posjeduje kloroplasti a životinja ne. Kloroplasti su općenito veliki organeli koji su prisutni u biljnim stanicama. Općenito, stanica lista može udomiti između 20 i 100 kloroplasta. Te organele imaju posebnu funkciju koju ćemo vidjeti u ovom članku.
Objasnit ćemo vam sve što trebate znati o kloroplastima, njihovim funkcijama i značaju koji oni imaju u svijetu botanike.
Glavne osobine
Analizirat ćemo glavne karakteristike ovih organela. Nalazimo varijabilnu morfologiju. Postoje sferni, eliptični i drugi složeniji oblici. Skup kloroplasta u stanici oblikuje ono što je poznato kao platidij. Unutar platidija nalazi se DNA s oko 250 gena iz kojih su kodirane ribosomska RNA, prijenosna RNA i glasnička RNA. Potonji je onaj koji se proizvodi u samom kloroplastu, pružit će potreban protein da se organela podijeli i izvrši fotosinteza.
To jest, bez kloroplasta biljke ne bi mogle fotosintetizirati. U atmosferi ne bi bilo razmjene CO2 za kisik. Što se tiče morfologije ovih organela, one se sastoje od nekoliko odjeljaka. Većina vanjskih odjeljaka sastoji se od dvije membrane, vanjske i unutarnje. Za razliku od mitohondrija, membrana koju ima nema nabore.
Unutar kloroplasta možemo vidjeti tilakoide. To su spljoštene vreće koje su također razdvojene membranom i složene. Oni tvore strukture slične hrpi novčića nazvane granum. Te su hrpe bočno povezane membranama. U membranama koje imaju tilakoide nalaze se proteini i molekule koji se koriste za provođenje fotosinteze.
Podjela i kretanje kloroplasta
Te se organele moraju kontinuirano dijeliti da bi se stanice mogle razmnožavati i imaju odgovarajući broj u funkcionalnom stadiju fotosinteze. To se ne mora dogoditi svaki put, ali stanica se, baš kao što se dijeli, može sinkronizirati s diobom kloroplasta. Normalno, sinkronija između procesa dijeljenja ovih organela i stanice odvija se u biljkama koje imaju samo jedan kloroplast. U stanicama u mezofilu lišća kloroplasti se dijele kako bi se povećao broj, iako se stanica neće dalje dijeliti. To rezultira povećanjem kloroplasta po stanici. Ako bi se stanica nastavila dijeliti, kloroplasti ne bi povećali svoj broj po stanici, već bi ih ostali distribuirali.
Na površini lišća, broj kloroplasta koji nastaje kontrolira se ili određuje veličinom stanice. Kloroplasti se općenito moraju dijeliti kroz stanice kćeri sve dok se događa dioba stanica.
Kao što smo već spomenuli, podjela kloroplasta u potpunosti ovisi o proteinima koji su sintetizirani u jezgri. U procesu diobe nastaju dva proteinska prstena gdje se miješaju, s jedne strane proteini samog kloroplasta, a s druge proteini povezani s genima stanične jezgre.
Kada se biljka mora prilagoditi različitim uvjetima sunčeve svjetlosti, ona jednostavno preseli sve kloroplaste koje ima u svojoj ćeliji kako bi se mogla prilagoditi tim uvjetima. Iako je kretanje sporo, dovoljno je prilagoditi se. A to je da višak svjetlosti može oslabiti kloroplaste i učiniti fotosintezu manje učinkovitom.
Funkcije kloroplasta
fotosinteza
Glavna funkcija ovih organela je provođenje procesa fotosinteze. Analizirat ćemo funkcije korak po korak. Da bi iskoristili sunčevu energiju, kloroplasti su odgovorni za pretvaranje elektromagnetske energije koja dolazi od sunčeve svjetlosti u kemijske veze. Fotosinteza ima dva glavna dijela pomoću kojih se događa čitav proces. Prvi dio, je svjetlosna faza, u kojem će se svjetlosna energija koja pogodi biljku s protonskim gradijentom koristiti za sintezu ATP i proizvodnju NADPH.
Nadalje, fotosinteza ima još jednu tamnu fazu, u kojem svjetlost nije potrebna, ali jesu proizvodi koji su generirani u svjetlosnoj fazi. U ovoj tamnoj fazi dolazi do fiksacije CO2 u obliku fosfatnih šećera. Prva faza fotosinteze odvija se u tilakoidnoj membrani, a druga u stromi.
Ostale funkcije
Uz doprinos fotosintezi u biljkama, kloroplasti imaju i mnoge druge funkcije. Ističu se neke glavne funkcije, poput sinteze aminokiselina, nukleotida i masnih kiselina. Također sudjeluju u proizvodnji hormona, vitamina i drugih sekundarnih metabolita, pomažući u asimilaciji dušika i sumpora u tijelu. Kao što smo komentirali u drugim člancima, nitrat je glavni izvor dušika za biljke. Stoga mnoga dušična gnojiva imaju visok udio ovog spoja.
Pa, zahvaljujući kloroplastima biljke mogu koristiti ovaj nitrat. Neki od metabolita stvorenih u kloroplastu služe za zaštitu od različitih patogena ili za prilagodbu biljaka stresu, prekomjernoj vodi ili više topline.
Napokon, ove organele su također u kontinuiranoj komunikaciji s drugim komponentama stanice i sa samom jezgrom. To je zbog u jezgri se nalaze mnogi geni čiji proteini imaju funkciju doprinosa fotosintezi.
Kao što vidite, kloroplasti su najvažniji organeli u biljnim stanicama. Uglavnom je to razlika između životinjskih stanica, jer nemaju kloroplaste. Sa svim funkcijama koje ispunjava, da nije bilo njih, mnogi životni uvjeti koje danas imamo ne bi postojali, jer fotosinteza ne bi postojala.