מהם כלורופלסטים ואיזה תפקיד יש להם?

תאים של בעלי חיים וצמחים שונים זה מזה במובנים מסוימים. ההבדל העיקרי הוא שיש לתא הצמח כלורופלסטים והחיה לא. כלורופלסטים הם בדרך כלל אברונים גדולים שנמצאים בתאי הצמח. באופן כללי, תא עלים מסוגל לאכלס בין 20 ל 100 כלורופלסטים. לאברונים אלו פונקציה מיוחדת שנראה במאמר זה.

אנו הולכים להסביר את כל מה שאתה צריך לדעת על כלורופלסטים, תפקידיהם והחשיבות שיש להם בעולם הבוטניקה.

תכונות עיקריות

אנו הולכים לנתח את המאפיינים העיקריים של אברונים אלה. אנו מוצאים מורפולוגיה משתנה. יש צורות כדוריות, אליפטיות ועוד מורכבות יותר. קבוצת הכלורופלסטים בצורת תאים מה שמכונה פלטידיום. בתוך הפלטידיום יש DNA עם כ -250 גנים מהם מקודדים RNA ריבוזומלי, RNA מעביר ו- RNA שליח. האחרון הוא זה המיוצר בכלורופלסט עצמו, הוא יספק את החלבון הדרוש לחלוקה של האברון ולביצוע פוטוסינתזה.

כלומר, ללא כלורופלסטים הצמחים לא הצליחו ליצור פוטוסינתזה. לא יהיה חילוף של CO2 לחמצן באטמוספירה. לגבי המורפולוגיה של אברונים אלה, הם מורכבים מכמה תאים. התאים החיצוניים ביותר מורכבים משני ממברנות, חיצוניות ופנימיות. בניגוד למיטוכונדריה, הממברנה שיש לה אינה מתקפלת.

בתוך הכלורופלסטים אנו יכולים לראות את התילאקואידים. מדובר בשקים שטוחים שתוחמים גם הם על ידי קרום ונערמים. הם יוצרים מבנים דמויי ערמת מטבעות הנקראים גרנום. ערימות אלה מחוברות לרוחב על ידי ממברנות. בקרומים שיש בהם תילקואידים נמצאים החלבונים והמולקולות המשמשות לביצוע פוטוסינתזה.

חלוקה ותנועה של כלורופלסטים

אברונים אלה צריכים להתחלק ברציפות כדי שהתאים יתרבו ו בעלי מספר הולם בשלב הפונקציונאלי של הפוטוסינתזה. זה לא חייב לקרות בכל פעם, אבל התא, בדיוק כשהוא מתחלק, יכול להיות מסונכרן עם חלוקת הכלורופלסטים. בדרך כלל, הסינכרון בין תהליכי החלוקה של אברונים אלה לתא מתרחש בצמחים שיש בהם רק כלורופלסט אחד. בתאים במזופיל העלים הכלורופלסטים מתחלקים בכדי להגדיל את מספרם, אם כי התא לא יתפצל יותר. התוצאה היא עלייה בכלורופלסטים לכל תא. אם התא ימשיך להתחלק, הכלורופלסטים לא היו מגדילים את מספרם לכל תא, אלא יופצו על ידי האחרים.

על פני העלים, מספר הכלורופלסטים הנוצרים נשלט או נקבע על פי גודל התא. כלורופלסטים בדרך כלל צריכים להתחלק בתאי בת כל עוד מתרחשת חלוקת תאים.

כפי שהזכרנו בעבר, חלוקת הכלורופלסטים תלויה לחלוטין בחלבונים שסונתזו בגרעין. בתהליך החלוקה נוצרות שתי טבעות חלבון במקום בו הן מתערבבות, מצד אחד חלבונים של הכלורופלסט עצמו, ומצד שני החלבונים הקשורים לגנים של גרעין התא.

כאשר צמח צריך להסתגל לתנאי אור שמש שונים, הוא פשוט מעביר את כל כלורופלסטים שיש לו בתא שלו כדי להיות מסוגל להסתגל לתנאים אלה. למרות שהתנועה איטית, זה מספיק להסתגל. וזה שאור עודף יכול להחליש את הכלורופלסטים ולהפוך את הפוטוסינתזה ליעילה פחות.

פונקציות כלורופלסט

פוטוסינתזה

התפקיד העיקרי של אברונים אלה הוא לבצע את תהליך הפוטוסינתזה. אנו הולכים לנתח את הפונקציות שלב אחר שלב. כדי לנצל את אנרגיית השמש, כלורופלסטים אחראים להמרת האנרגיה האלקטרומגנטית שמגיעה מאור השמש לקשרים כימיים. לפוטוסינתזה שני חלקים עיקריים שבאמצעותם התהליך כולו מתרחש. החלק הראשון, הוא שלב האור, בו אנרגיית האור הפוגעת בצמח בשיפוע פרוטון תשמש לסינתזה של ATP וייצור NADPH.

יתר על כן, לפוטוסינתזה יש שלב אפל נוסף, בהם אין צורך באור, אך המוצרים שנוצרו בשלב האור הם. בשלב אפל זה המקום בו קיבוע ה- CO2 מתרחש בצורה של סוכרים פוספטיים. השלב הראשון של הפוטוסינתזה מתרחש בקרום התילקואידי והשני בסטרומה.

פונקציות אחרות

בנוסף לתרומה לפוטוסינתזה בצמחים, לכלורופלסטים יש פונקציות רבות אחרות. כמה פונקציות עיקריות בולטות, כמו סינתזה של חומצות אמינו, נוקלאוטידים וחומצות שומן. הם גם משתתפים בייצור הורמונים, ויטמינים ומטבוליטים משניים אחרים, ומסייעים בהטמעת חנקן וגופרית בגוף. כפי שהערנו במאמרים אחרים, חנקתי הוא מקור החנקן העיקרי לצמחים. לפיכך, בדשני חנקן רבים יש תכולה גבוהה של תרכובת זו.

ובכן, בזכות הכלורופלסטים הצמחים יכולים להשתמש בחנקה זו. חלק מהמטבוליטים הנוצרים בכלורופלסט משמשים להגנה מפני פתוגנים שונים או בהתאמת צמחים למתח, עודף מים או יותר חום.

לבסוף, אברונים אלה נמצאים גם בתקשורת רציפה עם מרכיבים אחרים של התא ועם הגרעין עצמו. זה נובע מ בגרעין שוכנים גנים רבים אשר לחלבונים שלהם יש תפקיד לתרום לפוטוסינתזה.

כפי שאתה יכול לראות, כלורופלסטים הם האברונים החשובים ביותר בתאי הצמח. בעיקר ההבדל בין תאי בעלי חיים הואיל ואין להם כלורופלסטים. עם כל התפקידים שהוא ממלא, אלמלא הם, רבים מתנאי החיים שיש לנו כיום לא היו קיימים, מכיוון שהפוטוסינתזה לא הייתה קיימת.