Živočíšne a rastlinné bunky sa v niečom líšia. Hlavný rozdiel je v tom, že rastlinná bunka vlastní chloroplasty a zviera nie. Chloroplasty sú všeobecne veľké organely, ktoré sú prítomné v rastlinných bunkách. Listová bunka je všeobecne schopná obsahovať 20 až 100 chloroplastov. Tieto organely majú špeciálnu funkciu, ktorú uvidíme v tomto článku.
Vysvetlíme všetko, čo potrebujete vedieť o chloroplastoch, ich funkciách a dôležitosti, ktorú majú vo svete botaniky.
kľúčové vlastnosti
Budeme analyzovať hlavné charakteristiky týchto organel. Nájdeme premenlivú morfológiu. Existujú sférické, eliptické a iné zložitejšie tvary. Sada chloroplastov v bunkovej forme, ktorá je známa ako platidium. Vo vnútri platidia je DNA s asi 250 génmi, z ktorých je kódovaná ribozomálna RNA, transferová RNA a messengerová RNA. Posledný z nich je ten, ktorý sa produkuje v samotnom chloroplaste. Poskytne potrebný proteín na rozdelenie organely a na fotosyntézu.
Chcem tým povedať, bez chloroplastov by rastliny nemohli fotosyntetizovať. V atmosfére by nedochádzalo k výmene CO2 za kyslík. Pokiaľ ide o morfológiu týchto organel, sú zložené z niekoľkých oddelení. Väčšina vonkajších oddelení je zložená z dvoch membrán, vonkajšej a vnútornej. Na rozdiel od mitochondrií membrána, ktorú má, nemá záhyby.
Vo vnútri chloroplastov môžeme vidieť tylakoidy. Jedná sa o sploštené vrecia, ktoré sú tiež ohraničené membránou a naskladané. Tvoria hromádkové štruktúry, ktoré sa nazývajú granum. Tieto komíny sú bočne spojené membránami. V membránach, ktoré majú tylakoidy, sú proteíny a molekuly, ktoré sa používajú na fotosyntézu.
Delenie a pohyb chloroplastov
Tieto organely sa musia neustále deliť, aby bunky mohli proliferovať a mať adekvátny počet vo funkčnej fáze fotosyntézy. Nemusí sa to stať zakaždým, ale bunka, rovnako ako sa rozdeľuje, sa dá synchronizovať s rozdelením chloroplastov. Za normálnych okolností synchronizácia medzi procesmi delenia týchto organel a bunky prebieha v rastlinách, ktoré majú iba jeden chloroplast. V bunkách mezofylu listov sa chloroplasty delia, aby sa zvýšil ich počet, aj keď sa bunka ďalej deliť nebude. To má za následok nárast chloroplastov na bunku. Keby bunka pokračovala v delení, chloroplasty by nezvýšili počet na bunku, ale boli by distribuované ostatnými.
Na povrchu listov, počet chloroplastov, ktoré sa tvoria, je riadený alebo určený veľkosťou bunky. Chloroplasty sa spravidla musia deliť cez dcérske bunky, pokiaľ dôjde k bunkovému deleniu.
Ako sme už spomenuli, rozdelenie chloroplastov závisí úplne od proteínov, ktoré sa syntetizujú v jadre. V procese delenia sa vytvárajú dva proteínové kruhy, kde sa zmiešavajú, na jednej strane s proteínmi samotného chloroplastu a na druhej s proteínmi príbuznými s génmi bunkového jadra.
Keď sa rastlina musí adaptovať na rôzne podmienky slnečného žiarenia, jednoducho premiestni všetky chloroplasty, ktoré má vo svojej bunke, aby sa dokázala adaptovať na tieto podmienky. Aj keď je pohyb pomalý, stačí sa prispôsobiť. Je to tak, že prebytočné svetlo môže oslabiť chloroplasty a znížiť účinnosť fotosyntézy.
Funkcie chloroplastov
fotosyntéza
Hlavnou funkciou týchto organel je uskutočňovať proces fotosyntézy. Ideme analyzovať funkcie krok za krokom. Aby využili slnečnú energiu, sú chloroplasty zodpovedné za premenu elektromagnetickej energie pochádzajúcej zo slnečného žiarenia na chemické väzby. Fotosyntéza má dve hlavné časti, ktorými sa deje celý proces. Prvá časť, je svetelná fáza, v ktorom sa svetelná energia, ktorá zasiahne rastlinu s protónovým gradientom, použije na syntézu ATP a produkciu NADPH.
Okrem toho, fotosyntéza má ďalšiu tmavú fázu, v ktorom nie je potrebné svetlo, ale sú to produkty, ktoré sa vytvorili vo svetelnej fáze. V tejto temnej fáze dochádza k fixácii CO2 vo forme fosfátových cukrov. Prvá fáza fotosyntézy prebieha v tylakoidnej membráne a druhá v stróme.
Ďalšie funkcie
Okrem toho, že prispievajú k fotosyntéze rastlín, majú chloroplasty aj mnoho ďalších funkcií. Vynikajú niektoré hlavné funkcie, napríklad syntéza aminokyselín, nukleotidov a mastných kyselín. Podieľajú sa tiež na produkcii hormónov, vitamínov a ďalších sekundárnych metabolitov, pomáhajú pri asimilácii dusíka a síry v tele. Ako sme už komentovali v iných článkoch, dusičnan je hlavným zdrojom dusíka pre rastliny. Mnoho dusíkatých hnojív má preto vysoký obsah tejto zlúčeniny.
Rastliny môžu tento dusičnan používať vďaka chloroplastom. Niektoré z metabolitov tvorených v chloroplastoch slúžia na ochranu pred rôznymi patogénmi alebo pri adaptácii rastlín na stres, prebytočnú vodu alebo viac tepla.
Napokon sú tieto organely tiež v nepretržitej komunikácii s ostatnými zložkami bunky a so samotným jadrom. Je to spôsobené v jadre prebýva veľa génov, ktorých proteíny majú funkciu prispievajúcu k fotosyntéze.
Ako vidíte, chloroplasty sú najdôležitejšie organely v rastlinných bunkách. Je to hlavne rozdiel medzi živočíšnymi bunkami, pretože neobsahujú chloroplasty. So všetkými funkciami, ktoré plní, nebyť ich, neexistovalo by veľa životných podmienok, ktoré dnes máme, pretože by neexistovala fotosyntéza.