Животињске и биљне ћелије се на неки начин разликују. Главна разлика је у томе што биљна ћелија поседује хлоропласти а животиња не. Хлоропласти су углавном велике органеле које су присутне у биљним ћелијама. Генерално, ћелија листа може да има између 20 и 100 хлоропласта. Ове органеле имају посебну функцију коју ћемо видети у овом чланку.
Објаснићемо све што треба да знате о хлоропластима, њиховим функцијама и значају који они имају у свету ботанике.
Главне карактеристике
Анализираћемо главне карактеристике ових органела. Налазимо променљиву морфологију. Постоје сферични, елиптични и други сложенији облици. Скуп хлоропласта у ћелији формира оно што је познато као платидијум. Унутар платидијума постоји ДНК са око 250 гена из којих су кодиране рибосомска РНК, преносна РНК и преносна РНК. Овај последњи је онај који се производи у самом хлоропласту, обезбедиће потребан протеин да се органела подели и изврши фотосинтеза.
Мислим без хлоропласта биљке не би могле фотосинтетизовати. У атмосфери не би било размене ЦО2 за кисеоник. Што се тиче морфологије ових органела, они се састоје од неколико одељака. Већина спољних одељака састоји се од две мембране, спољне и унутрашње. За разлику од митохондрија, мембрана коју има нема наборе.
Унутар хлоропласта можемо видети тилакоиде. То су спљоштене вреће које су такође одвојене мембраном и сложене. Они формирају гомиласте структуре сличне гомилама званим гранум. Ови стекови су бочно повезани мембранама. У мембранама које имају тилакоиде налазе се протеини и молекули који се користе за спровођење фотосинтезе.
Подела и кретање хлоропласта
Ове органеле се морају непрестано делити да би ћелије могле да се размножавају и имају адекватан број у функционалном стадијуму фотосинтезе. Не мора се догодити сваки пут, али ћелија, баш као што се дели, може бити синхронизована са поделом хлоропласта. Нормално, синхронија између процеса деобе ових органела и ћелије одвија се у биљкама које имају само један хлоропласт. У ћелијама у мезофилу лишћа, хлоропласти се деле да би се повећао број, мада ћелија неће даље да се дели. То резултира повећањем хлоропласта по ћелији. Ако би ћелија наставила да се дели, хлоропласти не би повећали свој број по ћелији, већ би их дистрибуирали остали.
На површини лишћа, број хлоропласта који настаје је контролисан или одређен величином ћелије. Хлоропласти се обично морају делити кроз ћерке ћелије све док се дељење ћелија дешава.
Као што смо већ напоменули, подела хлоропласта у потпуности зависи од протеина који су синтетисани у језгру. У процесу деобе настају два протеинска прстена где се мешају, с једне стране протеини самог хлоропласта, а с друге протеини повезани са генима ћелијског језгра.
Када се биљка мора прилагодити различитим условима сунчеве светлости, она једноставно пресели све хлоропласте које има у ћелији да би се могла прилагодити тим условима. Иако је кретање споро, довољно је прилагодити се. А то је да вишак светлости може ослабити хлоропласте и учинити фотосинтезу мање ефикасном.
Функције хлоропласта
Фотосинтеза
Главна функција ових органела је спровођење процеса фотосинтезе. Анализираћемо функције корак по корак. Да би искористили сунчеву енергију, хлоропласти су одговорни за претварање електромагнетне енергије која долази од сунчеве светлости у хемијске везе. Фотосинтеза има два главна дела помоћу којих се дешава читав процес. Први део, је светлосна фаза, у коме ће се светлосна енергија која удари у биљку протонским градијентом користити за синтезу АТП и производњу НАДПХ.
Поред тога, фотосинтеза има још једну тамну фазу, у коме светлост није потребна, али су производи који су генерисани у светлосној фази. У овој тамној фази долази до фиксације ЦО2 у облику фосфатних шећера. Прва фаза фотосинтезе одвија се у тилакоидној мембрани, а друга у строми.
Остале функције
Поред тога што доприносе фотосинтези у биљкама, хлоропласти имају и многе друге функције. Истичу се неке главне функције, попут синтезе аминокиселина, нуклеотида и масних киселина. Такође учествују у производњи хормона, витамина и других секундарних метаболита, помажући у асимилацији азота и сумпора у тело. Као што смо коментарисали у другим чланцима, нитрат је главни извор азота за биљке. Стога многа азотна ђубрива имају висок садржај овог једињења.
Па, захваљујући хлоропластима биљке могу да користе овај нитрат. Неки од метаболита насталих у хлоропласту служе за заштиту од различитих патогена или у биљним адаптацијама на стрес, вишак воде или више топлоте.
Коначно, ове органеле су такође у континуираној комуникацији са другим компонентама ћелије и са самим језгром. Ово је требало да у језгру се налазе многи гени чији протеини имају функцију да доприносе фотосинтези.
Као што видите, хлоропласти су најважнији органели у биљним ћелијама. Углавном је то разлика између животињских ћелија, јер оне немају хлоропласте. Са свим функцијама које испуњава, да није било њих, многи животни услови које данас имамо не би постојали, јер фотосинтеза не би постојала.