כלורופלסט הוא אחד האברונים הקבועים של התא. הוא מבצע את התהליך החשוב ביותר בעל משמעות פלנטרית - פוטוסינתזה.
תוכנית כללית של המבנה של אברונים דו-ממברניים
כל אברון מורכב ממכשיר משטח ותוכן פנימי. כלורופלסטים ומיטוכונדריה הם מבנים של תאים פרוקריוטיים - אורגניזמים שיש להם גרעין. מנגנון פני השטח של האברונים הללו מורכב משני ממברנות, שביניהם יש חלל פנוי. מבחינה מרחבית ואנטומית, הם אינם קשורים לחלקים מבניים אחרים של התא ולוקחים חלק במטבוליזם האנרגיה. מיטוכונדריה הם האברונים של רוב הפטריות, הצמחים ובעלי החיים. הם משמשים לסינתזה של ATP - חומר המהווה מעין מאגר אנרגיה של תאים. הכלורופלסט הוא גם אברון כפול ממברנה השייך לקבוצת הפלסטידים.
גיוון פלסטידי
יש שלושה סוגים של פלסטידים בתאים של אורגניזמים חיים. אלו הם כלורופלסטים, כרומופלסטים וליקופלסטים. הם שונים בצבע, בתכונות מבניות ובפונקציות. כלורופלסט הוא פלסטיד ירוק המכיל את הפיגמנט כלורופיל. למרות שלעתים קרובות, בשל נוכחותם של חומרי צביעה אחרים, הם יכולים להיות גם חומים וגם אדומים. לדוגמה, בתאים של אצות שונות. יחד עם זאת, כרומופלסטים תמיד חסרי צבע. תפקידם העיקרי הוא לאחסן חומרים מזינים. אז, פקעות תפוחי אדמה מכילות עמילן. כרומופלסטים הם פלסטידים בעלי פיגמנטים קרוטנואידים. הם נותנים צבע לחלקים שונים של צמחים. שורשי הגזר והסלק בצבעים עזים ועלי הכותרת של הפרחים הם דוגמה מצוינת לכך.
פלסטידים יכולים להפוך. בתחילה, הם נובעים מתאי הרקמה החינוכית, שהם שלפוחיות קטנות המוקפות בשתי ממברנות. בנוכחות אנרגיית השמש, הם מומרים לכלורופלסטים. כשהעלים והגבעולים מתבגרים, הכלורופיל מתחיל להתפרק. כתוצאה מכך, פלסטידים ירוקים הופכים לכרומופלסטים.
בוא ניתן עוד כמה דוגמאות. כולם ראו שבסתיו העלים משנים את צבעם. זה נובע מהעובדה שכלורופלסטים הופכים לפלסטידים אדומים, צהובים, בורדו. אותה התמרה מתרחשת כאשר הפרי מבשיל. באור, פקעות תפוחי אדמה הופכות לירוקות: כלורופיל מתחיל להיווצר בלוקופלסטים. השלב האחרון של התפתחות הפלסטידים הם כרומופלסטים, מכיוון שהם אינם יוצרים סוגים אחרים של מבנים דומים.
מהם פיגמנטים?
הצבע, הפונקציות והמבנה של הכלורופלסט נובעים מנוכחותם של חומרים מסוימים - פיגמנטים. מטבעם, הם תרכובות אורגניות הצובעות חלקים שונים של הצמח. כלורופיל הוא הנפוץ שבהם. הם נמצאים בתאים של אצות וצמחים גבוהים יותר. קרוטנואידים נמצאים לעתים קרובות גם בטבע.הם נמצאים ברוב היצורים החיים הידועים. בפרט, בכל הצמחים, סוגים מסוימים של מיקרואורגניזמים, חרקים, דגים וציפורים. בנוסף למתן צבע לאיברים שונים, קרוטנואידים הם הפיגמנטים החזותיים העיקריים, המספקים תפיסה חזותית וצבע.
מבנה ממברנה
לכלורופלסטים צמחיים יש קרום כפול. והחוץ חלק. והפנימי יוצר תולדות. הם מכוונים לתוך התוכן של הכלורופלסט, הנקרא סטרומה. מבנים מיוחדים, thylakoids, קשורים גם לממברנה הפנימית. מבחינה ויזואלית, הם טנקים שטוחים עם ממברנה אחת. ניתן למקם אותם בנפרד או להרכיב אותם בערימות של 5-20 חלקים. הם נקראים דגנים. פיגמנטים ממוקמים על המבנים של התילקואידים. העיקריים שבהם הם כלורופילים, ולקרוטנואידים תפקיד עזר. הם חיוניים לפוטוסינתזה. הסטרומה מכילה גם מולקולות DNA ו-RNA, גרגרי עמילן וריבוזומים.
פונקציות כלורופלסט
התפקיד העיקרי של הפלסטידים הירוקים הוא סינתזה של חומרים אורגניים מאלו-אורגניים עקב אנרגיית האור. מוצריה הם הפוליסכריד גלוקוז וחמצן. ללא הגז הזה, הנשימה של כל היצורים על פני כדור הארץ תהיה בלתי אפשרית. משמעות הדבר היא שפוטוסינתזה היא תהליך חיוני בעל משמעות פלנטרית.
מבנה הכלורופלסט קובע את תפקידיו האחרים. סינתזת ATP מתרחשת על הממברנה של הפלסטידים הללו. המשמעות של תהליך זה טמונה בהצטברות ואחסון של כמות מסוימת של אנרגיה. זה קורה במהלך הופעת תנאים סביבתיים נוחים: נוכחות של כמות מספקת של מים, אנרגיה סולארית, מזון. במהלך תהליכי החיים, ATP מתפצל עם שחרור של כמות מסוימת של אנרגיה. הוא בילה במהלך יישום צמיחה, התפתחות, תנועה, רבייה ותהליכי חיים אחרים. תפקידם של הכלורופלסטים נעוץ גם בעובדה שחלק מהשומנים, חלבוני הממברנה והאנזימים המעורבים בתהליך הפוטוסינתזה מסונתזים בפלסידים אלה.
חשיבות תהליך הפוטוסינתזה
כלורופלסט הוא החוליה המקשרת בין הצמח לסביבה. כתוצאה מפוטוסינתזה מתרחשת לא רק היווצרות חמצן, אלא גם מחזור של פחמן ומימן בטבע, תוך שמירה על הרכב קבוע של האטמוספירה. תהליך זה מגביל את תכולת הפחמן הדו חמצני, המונע את התרחשות אפקט החממה, התחממות יתר של פני כדור הארץ ומותם של יצורים חיים רבים על פני כדור הארץ. כלורופלסטים פלסטידים, שהם אברוני תאים, מבצעים את התפקידים החשובים ביותר, וגורמים לקיומם של חיים על פני כדור הארץ.
