คลอโรพลาสต์คืออะไรและมีหน้าที่อะไร?

เซลล์ของสัตว์และพืชมีความแตกต่างกันในบางประการ ความแตกต่างที่สำคัญคือเซลล์พืชมีคุณสมบัติ คลอโรพลาสต์ และสัตว์ไม่ได้ คลอโรพลาสต์โดยทั่วไปเป็นออร์แกเนลล์ขนาดใหญ่ที่มีอยู่ในเซลล์พืช โดยทั่วไปเซลล์ใบไม้สามารถกักเก็บคลอโรพลาสต์ได้ระหว่าง 20 ถึง 100 ออร์แกเนลล์เหล่านี้มีฟังก์ชันพิเศษที่เราจะเห็นในบทความนี้

เราจะอธิบายทุกสิ่งที่คุณจำเป็นต้องรู้เกี่ยวกับคลอโรพลาสต์หน้าที่ของมันและความสำคัญที่มีในโลกของพฤกษศาสตร์

คุณสมบัติหลัก

เราจะวิเคราะห์ลักษณะสำคัญของออร์แกเนลล์เหล่านี้ เราพบสัณฐานวิทยาที่แปรผัน มีรูปทรงกลมรูปไข่และอื่น ๆ ที่ซับซ้อนมากขึ้น ชุดของคลอโรพลาสต์ในเซลล์สร้างสิ่งที่เรียกว่าเพลติเดียม ภายใน platidium มี DNA ที่มียีนประมาณ 250 ยีนซึ่งมีการเข้ารหัส ribosomal RNA, transfer RNA และ messenger RNA อย่างหลังนี้เป็นสิ่งที่ผลิตในคลอโรพลาสต์เองซึ่งจะให้โปรตีนที่จำเป็นสำหรับออร์แกเนลล์ในการแบ่งตัวและทำการสังเคราะห์แสง

นั่นคือ หากไม่มีคลอโรพลาสต์พืชไม่สามารถสังเคราะห์แสงได้ จะไม่มีการแลกเปลี่ยน CO2 กับออกซิเจนในบรรยากาศ เกี่ยวกับสัณฐานวิทยาของออร์แกเนลล์เหล่านี้ประกอบด้วยหลายช่อง ช่องภายนอกส่วนใหญ่ประกอบด้วยสองเมมเบรนภายนอกและภายใน ซึ่งแตกต่างจากไมโทคอนเดรียเยื่อหุ้มที่มีจะไม่มีรอยพับ

ภายในคลอโรพลาสต์เราสามารถเห็นไทลาคอยด์ เหล่านี้เป็นกระสอบแบนที่คั่นด้วยเมมเบรนและซ้อนกัน. พวกเขากำลังสร้างโครงสร้างคล้ายกองเหรียญที่เรียกว่า granum สแต็คเหล่านี้เชื่อมต่อกันด้านข้างด้วยเมมเบรน ในเยื่อที่มีไทลาคอยด์เป็นโปรตีนและโมเลกุลที่ใช้ในการสังเคราะห์แสง

การแบ่งตัวและการเคลื่อนที่ของคลอโรพลาสต์

ออร์แกเนลล์เหล่านี้จะต้องแบ่งตัวอย่างต่อเนื่องเพื่อให้เซลล์แพร่กระจายและ มีจำนวนเพียงพอในขั้นตอนการสังเคราะห์ด้วยแสง. ไม่จำเป็นต้องเกิดขึ้นทุกครั้ง แต่เซลล์เช่นเดียวกับที่แบ่งตัวสามารถซิงโครไนซ์กับการแบ่งตัวของคลอโรพลาสต์ได้ โดยปกติการซิงโครไนซ์ระหว่างกระบวนการแบ่งของออร์แกเนลล์และเซลล์จะเกิดขึ้นในพืชที่มีคลอโรพลาสต์เพียงตัวเดียว ในเซลล์ในเมโซฟิลล์ของใบคลอโรพลาสต์แบ่งตัวเพื่อเพิ่มจำนวนแม้ว่าเซลล์จะไม่แบ่งตัวต่อไป ส่งผลให้คลอโรพลาสต์ต่อเซลล์เพิ่มขึ้น หากเซลล์ยังคงแบ่งตัวคลอโรพลาสต์จะไม่เพิ่มจำนวนต่อเซลล์ แต่จะกระจายไปตามเซลล์อื่น ๆ

บนพื้นผิวของใบไม้ จำนวนคลอโรพลาสต์ที่ก่อตัวถูกควบคุมหรือกำหนดโดยขนาดของเซลล์ โดยทั่วไปแล้วคลอโรพลาสต์จะต้องแบ่งตัวผ่านเซลล์ลูกสาวตราบเท่าที่เกิดการแบ่งตัวของเซลล์

ดังที่เราได้กล่าวไปก่อนหน้านี้การแบ่งตัวของคลอโรพลาสต์ขึ้นอยู่กับโปรตีนที่สังเคราะห์ในนิวเคลียส ในกระบวนการของการแบ่งวงแหวนโปรตีนสองวงถูกสร้างขึ้นโดยที่พวกมันผสมกันในมือข้างหนึ่งโปรตีนของคลอโรพลาสต์เองและอีกโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับยีนของนิวเคลียสของเซลล์

เมื่อพืชต้องปรับตัวให้เข้ากับสภาพแสงแดดที่แตกต่างกันมันก็เพียงแค่ย้ายคลอโรพลาสต์ทั้งหมดที่มีอยู่ในเซลล์เพื่อให้สามารถปรับตัวให้เข้ากับสภาพเหล่านั้นได้ แม้ว่าการเคลื่อนไหวจะช้า แต่ก็เพียงพอที่จะปรับตัวได้ และนั่นคือแสงที่มากเกินไปสามารถทำให้คลอโรพลาสต์อ่อนลงและทำให้การสังเคราะห์แสงมีประสิทธิภาพน้อยลง

ฟังก์ชั่นคลอโรพลาสต์

การสังเคราะห์แสง

หน้าที่หลักของออร์แกเนลล์เหล่านี้คือดำเนินกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง เราจะวิเคราะห์ฟังก์ชั่นทีละขั้นตอน เพื่อใช้ประโยชน์จากพลังงานของดวงอาทิตย์คลอโรพลาสต์มีหน้าที่ในการแปลงพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าที่มาจากแสงแดดให้เป็นพันธะเคมี การสังเคราะห์ด้วยแสงมีสองส่วนหลักซึ่งกระบวนการทั้งหมดเกิดขึ้น ส่วนแรก คือเฟสแสงซึ่งพลังงานแสงที่ตกกระทบพืชด้วยการไล่ระดับโปรตอนจะถูกใช้สำหรับการสังเคราะห์ ATP และการผลิต NADPH

นอกจากนี้ การสังเคราะห์แสงมีระยะมืดอีกขั้นหนึ่งซึ่งไม่จำเป็นต้องใช้แสง แต่ผลิตภัณฑ์ที่สร้างขึ้นในเฟสแสงคือ ในระยะมืดนี้เป็นจุดที่การตรึงของ CO2 เกิดขึ้นในรูปของน้ำตาลฟอสเฟต ระยะแรกของการสังเคราะห์แสงเกิดขึ้นในเยื่อไธลาคอยด์และที่สองในสโตรมา

ฟังก์ชั่นอื่น ๆ

นอกจากจะมีส่วนช่วยในการสังเคราะห์แสงในพืชแล้วคลอโรพลาสต์ยังมีหน้าที่อื่น ๆ อีกมากมาย หน้าที่หลักบางอย่างโดดเด่นเช่นการสังเคราะห์กรดอะมิโนนิวคลีโอไทด์และกรดไขมัน พวกเขายังมีส่วนร่วมในการผลิตฮอร์โมนวิตามินและสารทุติยภูมิอื่น ๆ ช่วยให้ร่างกายดูดซึมไนโตรเจนและกำมะถัน ดังที่เราได้แสดงความคิดเห็นไว้ในบทความอื่น ๆ ไนเตรตเป็นแหล่งไนโตรเจนหลักสำหรับพืช ดังนั้นปุ๋ยไนโตรเจนจำนวนมากจึงมีสารประกอบนี้สูง

ต้องขอบคุณคลอโรพลาสต์ที่พืชสามารถใช้ไนเตรตนี้ได้ สารบางอย่างที่เกิดขึ้นในคลอโรพลาสต์ทำหน้าที่ป้องกันเชื้อโรคต่าง ๆ หรือในการปรับตัวของพืชต่อความเครียดน้ำส่วนเกินหรือความร้อนมากขึ้น

ในที่สุดออร์แกเนลล์เหล่านี้ยังสื่อสารอย่างต่อเนื่องกับส่วนประกอบอื่น ๆ ของเซลล์และด้วยนิวเคลียสเอง เนื่องจาก ในนิวเคลียสเป็นที่อาศัยของยีนจำนวนมากซึ่งโปรตีนมีหน้าที่ในการสังเคราะห์แสง

อย่างที่คุณเห็นคลอโรพลาสต์เป็นออร์แกเนลล์ที่สำคัญที่สุดในเซลล์พืช ส่วนใหญ่เป็นความแตกต่างระหว่างเซลล์สัตว์เนื่องจากไม่มีคลอโรพลาสต์ ด้วยฟังก์ชั่นทั้งหมดที่ตอบสนองหากไม่ใช่สำหรับพวกเขาสภาพความเป็นอยู่หลายอย่างที่เรามีอยู่ในปัจจุบันจะไม่มีอยู่จริงเนื่องจากการสังเคราะห์แสงจะไม่มีอยู่จริง