Dzīvnieku un augu šūnas dažos veidos atšķiras. Galvenā atšķirība ir tā, ka augu šūnai piemīt hloroplasts un dzīvnieks to nedara. Hloroplasti parasti ir lieli organelli, kas atrodas augu šūnās. Lapu šūna parasti var saturēt no 20 līdz 100 hloroplastiem. Šīm organellēm ir īpaša funkcija, kuru mēs redzēsim šajā rakstā.
Mēs izskaidrosim visu, kas jums jāzina par hloroplastiem, to funkcijām un to nozīmi botānikas pasaulē.
galvenās iezīmes
Mēs analizēsim šo organellu galvenās īpašības. Mēs atrodam mainīgu morfoloģiju. Ir sfēriskas, elipsveida un citas sarežģītākas formas. Hloroplastu kopums šūnā veido tā saukto platīdu. Platīdija iekšpusē ir DNS ar apmēram 250 gēniem, no kuriem tiek kodēta ribosomu RNS, pārneses RNS un kurjera RNS. Pēdējais ir tas, kas tiek ražots pašā hloroplastā, tas nodrošinās nepieciešamo olbaltumvielu organeles sadalīšanai un fotosintēzes veikšanai.
Tas ir, bez hloroplastiem augi nevarēja fotosintēt. Atmosfērā nenotiks CO2 apmaiņa pret skābekli. Attiecībā uz šo organoīdu morfoloģiju tie sastāv no vairākiem nodalījumiem. Lielāko daļu ārējo nodalījumu veido divas ārējās un iekšējās membrānas. Atšķirībā no mitohondrijām, tās membrānai nav kroku.
Hloroplastu iekšpusē mēs varam redzēt tilakoīdus. Tie ir saplacināti maisi, kurus arī norobežo membrāna un sakrauj. Viņi veido monētām kaudzēm līdzīgas struktūras, ko sauc par granum. Šīs skursteņus sāniski savieno membrānas. Membrānās, kurās ir tilakoīdi, ir olbaltumvielas un molekulas, ko izmanto fotosintēzes veikšanai.
Hloroplastu dalīšanās un kustība
Šīm organellām ir nepārtraukti jādalās, lai šūnas vairotos un ir pietiekams skaits fotosintēzes funkcionālajā stadijā. Tam nav jānotiek katru reizi, bet šūnu, tāpat kā tā dalās, var sinhronizēt ar hloroplastu dalīšanos. Parasti šo organoīdu un šūnas dalīšanās procesu sinhronitāte notiek augos, kuros ir tikai viens hloroplasts. Šūnās, kas atrodas lapu mezofilā, hloroplasti sadalās, lai varētu palielināties to skaits, lai gan šūna nedalās dalīties tālāk. Tā rezultātā palielinās hloroplastu daudzums vienā šūnā. Ja šūna turpinātu dalīties, hloroplasti nepalielinātu to skaitu šūnā, bet tos sadalītu pārējie.
Lapu virsmā izveidoto hloroplastu skaitu kontrolē vai nosaka pēc šūnas lieluma. Hloroplastiem parasti ir jāsadala caur meitas šūnām, kamēr notiek šūnu dalīšanās.
Kā mēs jau minējām iepriekš, hloroplastu dalīšanās ir pilnībā atkarīga no olbaltumvielām, kas ir sintezētas kodolā. Dalīšanās procesā tiek veidoti divi olbaltumvielu gredzeni, kur tie sajaucas, no vienas puses, paša hloroplasta olbaltumvielas un, no otras puses, olbaltumvielas, kas saistītas ar šūnas kodola gēniem.
Kad augam jāpielāgojas dažādiem saules gaismas apstākļiem, tas vienkārši pārvieto visus hloroplastus, kas tam ir savā šūnā, lai varētu pielāgoties šiem apstākļiem. Lai gan kustība ir lēna, ar to pietiek, lai pielāgotos. Un vai liekā gaisma var vājināt hloroplastus un padarīt fotosintēzi mazāk efektīvu.
Hloroplasta funkcijas
Fotosintēze
Šo organellu galvenā funkcija ir fotosintēzes procesa veikšana. Soli pa solim analizēsim funkcijas. Lai izmantotu saules enerģijas priekšrocības, hloroplasti ir atbildīgi par elektromagnētiskās enerģijas, kas nāk no saules gaismas, pārveidošanu par ķīmiskām saitēm. Fotosintēzei ir divas galvenās daļas, caur kurām notiek viss process. Pirmā daļa, ir gaismas fāze, kurā gaismas enerģija, kas triecas augā ar protonu gradientu, tiks izmantota ATP sintēzei un NADPH ražošanai.
Turklāt, fotosintēzei ir vēl viena tumšā fāze, kurā gaisma nav nepieciešama, bet gaismas fāzē radītie produkti ir. Šajā tumšajā fāzē CO2 fiksācija notiek fosfātu cukuru veidā. Pirmā fotosintēzes fāze notiek tilakoīda membrānā, bet otrā stromā.
Citas funkcijas
Papildus veicināšanai fotosintēzē augos, hloroplastiem ir arī daudzas citas funkcijas. Izceļas dažas galvenās funkcijas, piemēram, aminoskābju, nukleotīdu un taukskābju sintēze. Viņi piedalās arī hormonu, vitamīnu un citu sekundāro metabolītu ražošanā, palīdzot organismam asimilēt slāpekli un sēru. Kā mēs esam komentējuši citos rakstos, nitrāts ir galvenais augu slāpekļa avots. Tādējādi daudziem slāpekļa mēslošanas līdzekļiem ir augsts šī savienojuma saturs.
Nu, pateicoties hloroplastiem, augi var izmantot šo nitrātu. Daži no hloroplastā veidotajiem metabolītiem ir aizsardzība pret dažādiem patogēniem vai augu adaptācija stresam, ūdens pārpalikumam vai lielākam siltumam.
Visbeidzot, šie organoļi ir arī nepārtrauktā saziņā ar citiem šūnas komponentiem un ar pašu kodolu. Tas ir saistīts ar kodolā dzīvo daudzi gēni, kuru olbaltumvielām ir funkcija fotosintēzē.
Kā redzat, hloroplasti ir vissvarīgākie augu šūnas organelli. Galvenokārt tā ir atšķirība starp dzīvnieku šūnām, jo tām nav hloroplastu. Ar visām funkcijām, kuras tā pilda, ja tās nebūtu, daudzi dzīves apstākļi, kas mums ir šodien, nepastāvētu, jo fotosintēze nepastāvētu.