Kloroplasztok és egyéb műanyagok, földi flóra

A növényi sejtek egyedülálló jellemzője számos különféle citoplazmatikus etikai test, pl. Plasztidok jelenléte. Ezek közül plasztiszban döntő szerepet játszik a zöld növényi sejt kloroplasztisz játék - központok fotoszintetikus aktivitás, amely az egész svsredotocheny klorofill és a PSE kiegészítő pigmentek összefüggő fotoszintézis.

A magasabb rendű növényeknél a kloroplasztok lencse alakúak. Átmérőjük 5-8 μm, vastagsága pedig körülbelül 1 μm. Minden kloroplasztot kettős membrán (amely szelektív permeabilitás) veszi körül, és tartalmaz egy komplex belső membránrendszert is. A kloroplasztok fő szerkezeti egysége - a tiaktoid - egy vékony, lapos zsák, amelyet egyrétegű membrán határol. Tartalmaz klorofillt, segéd pigmenteket és enzimeket, amelyek részt vesznek a fotoszintézis fotokémiai reakcióiban. A tilakoidokat úgy csoportosítják, mint egy halom érme. Ezeket a cölöpöket gabonának nevezik. A granulák közötti teljes tér színtelen sztrómával van töltve, amely számos, a CO2 rögzítésében részt vevő enzimet tartalmaz. A sejtben átlagosan körülbelül 50 kloroplaszt van, és mindegyik kloroplaszt fejlődik ki, ami feltételezhetően a proplastidból származik. Nyilvánvaló, hogy a proplastidok bizonyos részlegekkel reprodukálódhatnak (így növekszik a sejtben a számuk); az érett kloroplasztok néha képesek replikálódni, de ez kevésbé gyakori. A etiolált (sötétben termesztett) növényeknél a proplastidákat etioplasztoknak nevezzük.

Mivel a kloroplasztok kisebbek, a proplastidok nem rendelkeznek a kloroplasztokra jellemző réteges (réteges) szerkezettel. Ehelyett egy prolamelláris testet tartalmaznak - a csatornák rendezett, "parakristályos" központját, amely a fény megfelelő stimulálásával megváltoztatja orientációját és párhuzamos rétegekké válik. A virágzó vagy angiospermiás növényeknél az érett kloroplasztok a csak proplastidákból fejlődhetnek, míg néhány gymnospermben ez a transzformáció teljes sötétségben végződik. Egy másik különbséget a legtöbb zárvatermő nyitvatermők I miatt relatív képességét konvertáló protochlorophyll a klorofill pigment, t. E. elvégzésére reakciót, amelyben egy molekula protochlorophyll két hidrogénatom kapcsolódik, és a maradékot fitol ( „fitolny farok”). Minden angiospermnek megvilágításra van szüksége az átalakuláshoz, és néhány gymnospermében sötétben is előfordulhat. A szövetekben a gyökér kloroplasztiszok általában nem alakul ki még a fény, de néhány növény, különösen a sárgarépa és a hajnalka, gyökér sejtek lehetnek a zöld fény. Annak kérdése, hogy miért nem érik el a sejtek citoplazmájában található plasztidák az érettséget, jelenleg is nyitva áll.

Kloroplasztokat tartalmazzák a saját, specifikus DNS, amely eltér a sejtmagi DNS öröklődik át proplasztisz citoplazmájában található az anya cella (tojás); az apai növénytől (a pollencellán keresztül) a kloroplaszt DNS nem öröklődik. Tartalmazza a kloroplaszt enzimek által kódolt vagy nukleáris vagy kloroplasztok-stnoy DNS, egy részük, mint például ribulozobisfos-fatkarboksilaza amely két fehérje alegységek, amelyek közül az egyik által kódolt nukleáris DNS, és a másik - a plasztid DNS. A kloroplasztok riboszómákat, RNS-t, aminosavakat és enzimeket tartalmaznak, amelyek a fehérjeszintézishez szükségesek. Mindez a kloroplasztok bizonyos autonómiáját biztosítja, vagyis bizonyos mértékig teszi őket bizonyos mértékben függetlenül a sejtszerkezet többi részétől. Ezért egyes biológusok úgy vélik, hogy a kloroplasztisz - leszármazottai az idegen organizmusok, aki egyszer véletlenül behatolt a nem zöld sejtekben és ezáltal tette őket autotróf (képes önállóan létrehozni a táplálkozás szükséges fotoszintézis révén). Eszerint a hipotézis szerint, egysejtű fotoszintetizáló szervezetek mentes organellumok membrán veszi körül (prokarióták) egyszer véletlenül egyesült heterotróf szervezetek (képtelen a fotoszintézis, és ennek következtében, függetlenül annak táplálkozás predobrazovannyh tápanyagokat). Az evolúció, ez kiderült, hogy nyereséges legyen, és mivel egy ilyen szimbiotikus (kölcsönösen előnyös) unió maradt formájában a modern eukarióta növényi sejt, amelynek membránnal körülvett magot és más sejtszervecskék. Ebből a szempontból előnyös a sejtek ultrastruktúrájának tanulmányozása. Ezek a vizsgálatok kiderült feltűnő hasonlóság a kloroplasztisz magasabb rendű növények-mi, és a kék-zöld alga, hogy nincs magja, vagy egy membrán veszi körül kloroplasztisz, és már csak átható citoplazmában lamellák. A mitokondriumok specifikus DNS-t és fehérjeszintézist is tartalmaznak, következésképpen ezek lehetnek bizonyos szabadon élő organizmusok leszármazottai is. Meg kell jegyezni, hogy a mitokondriumok bizonyos szerkezeti hasonlóságot mutatnak néhány primitív baktériummal, és DNS-jük kémiailag kapcsolódik a prokarióta organizmusok DNS-jéhez.

Hívei a kérdéses hipotézis azt mutatják, hogy ha például egysejtű ostoros Eugtena nőnek több generáció meglehetősen magas hőmérsékleten, a szorzás a sejtek magukat, megelőzve a sokszorosítása kloroplasztisz, így a sejtek fokozatosan egyre inkább sápadt. Végül ennek a "hígításnak" köszönhetően teljesen színtelen sejtek jönnek létre, amelyekben nem lesz egyetlen kloroplaszt, és nem egyetlen proplastid. Ezek a sejtek nem zöld színűek maradnak, és állandóan elvesztették az autotrophiát. A kloroplasztok eltűnését is okozhatja, ami a sztreptomicin sejteket és más anyagokat befolyásolhatja. Más szavakkal, a sejteket "gyógyítani" lehet a kloroplasztusok "populációjából", akár termoterápiával, akár kemoterápiával.

A biológusok megtanulják, hogy az intakt kloroplasztokat izolálják a sejtekből differenciális centrifugálással. Kimutatható, hogy ezek a kloroplasztok egy ideig megőrzik a sejt fotoszintetikus szerkezetének minden tulajdonságát. Az izolált, sértetlen kloroplasztok a könnyű fix C02-ban, a 02 kioldódás és nagy energiájú foszfátkötéseket generálnak. A sejten kívül azonban a kloroplasztok nem képesek fenntartani saját létezésüket, és nem reprodukálják magukat. Ha ténylegesen jelen vannak a sejtben "behatolóként", miután behatoltak kívülről, el kell ismernünk, hogy létük nagymértékben függ a sejtszerkezetek többi részétől.

A kloroplasztokban különböző pigmentek vannak lokalizálva. Ezek közül a legfontosabb, a klorofill az egyetlen olyan pigment, amely közvetlenül kapcsolódik a fotoszintézishez, különböző formákban, amelyek abszorpciós spektrumokban kissé eltérnek egymástól. Néhány alga kloroplasztokat különösen gazdagok fikobilinek - kék vagy piros, és a többség a kloroplasztiszban magasabb rendű növények vannak jelen a festett sárga, narancssárga vagy piros karotinoidok. Úgy tűnik, hogy a karotinoidok a fényben védik a klorofillt a molekuláris oxigén pusztító hatásától. Emellett növelik a fotoszintézis hatékonyságát, a klorofill elnyeli és továbbítja az energiát ilyen hosszúságú akarat, amely nem nyeli el a klorofill, így ez az energia továbbra is használható a fotoszintézishez. A szinte egész vegetatív periódus alatt a levélben lévő karotinoidok láthatatlanok, mivel a színüket a klorofill magas koncentrációja maszkolja; ősszel, amikor a koncentráció a klorofill öregedő levelek csökken, élénk színű karotinoidok előtérbe, úgy, hogy az őszi színező lombozat függ alapvetően tőlük. Bizonyos mértékig, azonban befolyásolja néhány egyéb pigmentek, amelyek kívül esnek a kloroplaszt, mint például a világos piros antocianinok a sejtben jelen vakuolákban.

ABSORPCIÓS SPECTRUM ÉS PIGMENTÁCIÓK

A pigmentek olyan vegyületek, amelyek elektronikus szerkezetük alapján képesek elnyelni egy bizonyos hullámhosszú sugárzást a spektrum látható részében. Az abszorpciónak a hullámhosszon való függőségét leíró gráfot abszorpciós spektrumnak nevezik. Egy adott vegyület abszorpciós spektruma egyedülálló lehet, vagyis egyértelműen jellemezheti ezt a vegyületet, de még ha nem is így van, mégis lehetővé teszi számunkra, hogy legalább valamilyen elképzelést alkossunk az abszorbeáló anyag szerkezetéről.

A vegyület abszorpciós spektrumának vizsgálatához monokromatikus fény szükséges. Ezt prizma, diffrakciós rács vagy könnyű szűrő segítségével érik el. Ezután a fénysugarat átmegyük a vizsgált pigment oldatán, és az átadott fényenergiát összehasonlítjuk a beeső fénysugár energiájával. Az energiaelnyelés függ a pigment abszorpciós koefficiensétől (a), koncentrációjától (c) és az optikai úthosszon (l).

Egy spektrofotométerben egy monokromatikus fénysugarat állítanak elő, amely a vizsgált anyag oldatán keresztül és egy tiszta oldószeren keresztüli, c és l méréssel, valamint az arányuk logaritmusának rögzítésével jön létre. Ez a pigment zöld színű, mivel a spektrum kék (400-450 nm) és vörös (600-700 nm) tartományában elnyeli, de a zöld és a sárga sugarakat áthatja.

Amellett, hogy a magasabb növényi sejtek kloroplasztok tartalmazhat még más típusú plasztid, megfosztva jellemző a lamelláris szerkezet a kloroplasztisz és a fotoszintetikus apparátus. Ezek közül a plastidok közül megkülönböztetik a színtelen leukoplasztokat és a színes kromoplasztokat, amelyek színét a karotinoid pigmentek nagy koncentrációja határozza meg. Hasonlóan a kloroplasztokhoz, ezek a testek nyilvánvalóan öröklődnek olyan struktúrákon keresztül, mint az anyai citoplazmában jelen lévő proplastid. Leucoplasts szerepet játszanak a sejtek tárolási helyettesítésére irányuló tápanyagok, mint például a keményítő, hanem azért, mert valószínűleg, hogy van egy enzim és berendezés szintéziséhez szükséges ezen anyagok a kisebb prekurzor molekulák. A kromoplasztok minden valószínűség szerint hozzájárulnak a növények beporzásához és a magvak terjedéséhez. mert virágokat és gyümölcsöket adnak fényes színüknek, amelyek vonzzák az állatokat. Rendszerint a sejtben lévő kromoplasztok nem fejlődnek ki, ha kloroplasztok vannak benne. Egyes érési gyümölcsök, mint például a paradicsom, átmenet a zöld színező sárgára, majd a vörös tükrözi három egymást követő fejlődési szakaszban: a túlsúlya a kloroplaszt, kloroplasztisz és a csökkenő számának növekedése kromoplasztok megrakott karotinoidok. Ennek az átmenetnek az okai nem teljesen egyértelműek.

Oldalak megjelenítése