Živalske in rastlinske celice se na nek način razlikujejo. Glavna razlika je v tem, da ima rastlinska celica kloroplasti in žival ne. Kloroplasti so praviloma veliki organeli, ki so prisotni v rastlinskih celicah. Na splošno lahko listna celica hrani med 20 in 100 kloroplastov. Te organele imajo posebno funkcijo, ki jo bomo videli v tem članku.
Pojasnili vam bomo vse, kar morate vedeti o kloroplastih, njihovih funkcijah in pomenu, ki ga imajo v svetu botanike.
Glavne značilnosti
Analizirali bomo glavne značilnosti teh organelov. Najdemo spremenljivo morfologijo. Obstajajo sferične, eliptične in druge bolj zapletene oblike. Zbirka kloroplastov v celici tvori tako imenovani platidij. Znotraj platidija je DNA s približno 250 geni, iz katerih so kodirane ribosomska RNA, prenosna RNA in prenosna RNA. Slednja je tista, ki nastaja v samem kloroplastu, in bo zagotovila potrebne beljakovine, da se organela deli in izvaja fotosintezo.
Mislim, brez kloroplastov rastline ne bi mogle fotosintetizirati. V ozračju ne bi prišlo do izmenjave CO2 s kisikom. Glede morfologije teh organelov so sestavljeni iz več predelkov. Najbolj zunanji predelki so sestavljeni iz dveh membran, zunanje in notranje. Za razliko od mitohondrijev membrana, ki jo ima, nima gub.
V kloroplastih lahko vidimo tilakoide. To so sploščene vreče, ki jih tudi membrana razmeji in zloži. Oblikujejo kovancem podobne strukture, imenovane granum. Ti skladi so prečno povezani z membrano. V membranah, ki vsebujejo tilakoide, so beljakovine in molekule, ki se uporabljajo za fotosintezo.
Delitev in gibanje kloroplastov
Te organele se morajo neprestano deliti, da se celice razmnožujejo in imajo ustrezno število v funkcionalni fazi fotosinteze. Ni nujno, da se to zgodi vsakič, vendar se celica, tako kot se deli, lahko sinhronizira z delitvijo kloroplastov. Običajno sinhronost med procesi delitve teh organelov in celice poteka v rastlinah, ki imajo samo en kloroplast. V celicah v mezofilu listov se kloroplasti delijo, da se povečajo, čeprav se celica ne bo več delila. Posledica tega je povečanje števila kloroplastov na celico. Če bi se celica še naprej delila, kloroplasti ne bi povečali svojega števila na celico, ampak bi jih drugi razdelili.
Na površini listov, število tvorjenih kloroplastov je nadzorovano ali določeno z velikostjo celice. Kloroplasti se morajo na splošno deliti skozi hčerinske celice, dokler pride do delitve celic.
Kot smo že omenili, je delitev kloroplastov v celoti odvisna od beljakovin, ki so bile sintetizirane v jedru. V procesu delitve nastaneta dva beljakovinska obroča, kjer se mešata, na eni strani beljakovine samega kloroplasta in na drugi beljakovine, povezane z geni jedra celice.
Ko se mora rastlina prilagoditi različnim pogojem sončne svetlobe, preprosto preseli vse kloroplaste, ki jih ima v svoji celici, da se lahko prilagodi tem pogojem. Čeprav je gibanje počasno, je dovolj za prilagajanje. In to je, da lahko odvečna svetloba oslabi kloroplaste in fotosintezo povzroči manj učinkovito.
Funkcije kloroplasta
Fotosinteza
Glavna naloga teh organelov je izvajanje procesa fotosinteze. Funkcije bomo analizirali korak za korakom. Da bi izkoristili sončno energijo, so kloroplasti odgovorni za pretvorbo elektromagnetne energije, ki prihaja iz sončne svetlobe, v kemične vezi. Fotosinteza ima dva glavna dela, s katerimi se zgodi celoten proces. Prvi del, je svetlobna faza, v katerem se bo svetlobna energija, ki s protonskim gradientom udari v rastlino, uporabila za sintezo ATP in proizvodnjo NADPH.
Poleg tega fotosinteza ima še eno temno fazo, pri katerem svetloba ni potrebna, proizvodi, ki so nastali v svetlobni fazi, pa so. V tej temni fazi pride do fiksacije CO2 v obliki fosfatnih sladkorjev. Prva faza fotosinteze poteka v tilakoidni membrani, druga pa v stromi.
Druge funkcije
Poleg tega, da kloroplasti prispevajo k fotosintezi v rastlinah, imajo še veliko drugih funkcij. Izstopajo nekatere glavne funkcije, na primer sinteza aminokislin, nukleotidov in maščobnih kislin. Sodelujejo tudi pri proizvodnji hormonov, vitaminov in drugih sekundarnih presnovkov, kar pomaga pri asimilaciji dušika in žvepla v telesu. Kot smo komentirali v drugih člankih, nitrat je glavni vir dušika za rastline. Številna dušikova gnojila imajo zato visoko vsebnost te spojine.
No, zahvaljujoč kloroplastom lahko rastline uporabljajo ta nitrat. Nekateri presnovki, ki nastanejo v kloroplastu, služijo zaščiti pred različnimi patogeni ali pri prilagajanju rastlin stresu, odvečni vodi ali več toplote.
Končno so te organele tudi v stalni komunikaciji z drugimi sestavnimi deli celice in z jedrom samim. To je posledica v jedru prebivajo številni geni, katerih beljakovine prispevajo k fotosintezi.
Kot lahko vidite, so kloroplasti najpomembnejši organeli v rastlinskih celicah. V glavnem gre za razliko med živalskimi celicami, saj nimajo kloroplastov. Z vsemi funkcijami, ki jih izpolnjuje, če jih ne bi bilo, številnih življenjskih razmer, ki jih imamo danes, ne bi bilo, saj fotosinteze ne bi bilo.