Xloroplastlarning tuzilishi

Xulosa

O'simliklar hujayralaridagi plastidlar - bu toksik qidiruv moddalar, yuqori energiya va erkin radikallarni o'zgartirish jarayonlari bilan bog'liq ishlab chiqarish amalga oshiriladigan o'ziga xos "zavod".

Fotosintezning butun jarayoni yashil plastidalarda - xloroplastlarda sodir bo'ladi. Plastidalarning uch turi mavjud: leykoplastlar - rangsiz, xromoplastlar - to'q sariq, xloroplastlar - yashil. Xloroplastlarda yashil pigment xlorofill konsentratsiyalangan. Qo'ziqorin kabi yashil bo'lmagan o'simliklar plastidlardan mahrum. Ushbu o'simliklar fotosintezga qodir emas. Evolyutsiya jarayonida plastidlarning differentsiatsiyasi juda erta sodir bo'lgan. To'g'ri, fotosintez qiluvchi bakteriyalar va ko'k-yashil suv o'tlarida hali plastidlar mavjud emas, ularning rolini qobiqqa tutash protoplazmaning rangli qismi o'ynaydi. Bu fotosintez apparati eng ibtidoiy tashkiloti. Shu bilan birga, suv o'tlari allaqachon pigmentlar konsentratsiyalangan maxsus shakllanishlarga (xromatoforlarga) ega, ular turli xil shaklga ega (spiral, lenta, plitalar yoki yulduzlar shaklida). Yuqori o'simliklarga disk yoki bikonveks ob'ektiv shaklida to'liq shakllangan plastidlar turi xosdir. Disk shaklini olgan xloroplastlar fotosintez uchun universal apparatga aylanadi.
Xloroplastlarning kimyoviy tarkibi ancha murakkab va yuqori (75%) suv miqdori bilan tavsiflanadi. Umumiy quruq moddalarning 75-80% i har xil organik birikmalar, 20-25% i mineral moddalar hissasiga to'g'ri keladi. Xloroplastlarning strukturaviy asosini oqsillar tashkil etadi, ularning tarkibi quruq vaznning 50-55% gacha etadi, ularning yarmiga yaqini suvda eriydi. Oqsillarning bunday yuqori miqdori ularning xloroplastlar tarkibidagi xilma-xil funktsiyalari bilan izohlanadi. Bular membranalarning asosi bo'lgan tarkibiy oqsillar, fermentlar oqsillari, sitosoldan farq qiluvchi ma'lum bir ion tarkibini saqlaydigan transport oqsillari, xloroplastlarning harakatlanish faolligini ta'minlovchi mushak aktomiyozin singari kontraktil oqsillar. Oqsillar ichki va tashqi muhitning o'zgaruvchan sharoitida fotosintez intensivligini boshqarishda ishtirok etib, retseptor vazifasini ham bajaradi.
Xloroplastlarning eng muhim tarkibiy qismi lipidlar bo'lib, ularning tarkibi quruq vaznning 30 dan 40% gacha. Xloroplast lipidlari uch guruhli birikmalar bilan ifodalanadi.
Uglevodlar xloroplastning konstitutsiyaviy moddalari emas. Juda oz miqdorda shakarning fosforik efirlari uglerodning qaytarilish tsiklida ishtirok etadi, ammo bu asosan fotosintez mahsulotidir. Shuning uchun xloroplastlarda uglevodlarning miqdori sezilarli darajada farq qiladi (5 dan 50% gacha). Faol ishlaydigan xloroplastlarda uglevodlar odatda to'planib qolmaydi, ular tezda chiqib ketadi. Xloroplastlarda fotosintetik mahsulotlarga bo'lgan ehtiyojning pasayishi bilan katta kraxmal donalari hosil bo'ladi. Bunday holda, kraxmal tarkibida quruq vaznning 50% gacha ko'payishi mumkin va xloroplastlarning faolligi pasayadi.
Xloroplastlar tarkibida minerallar miqdori yuqori. Xloroplastlarning o'zlari barg massasining 25-30 foizini tashkil qiladi, ammo ular tarkibida 80 foizgacha temir, 70-72 foiz magniy va rux, 50 foizga yaqin mis, 60 foiz kaltsiy barg to'qimalarida mavjud. Ushbu ma'lumotlar xloroplastlarning yuqori va xilma-xil fermentativ faolligi bilan yaxshi mos keladi. Mineral elementlar fermentlar faolligi uchun protez guruhlari va kofaktorlar vazifasini bajaradi. Magniy xlorofillning bir qismidir. Kaltsiyning muhim roli xloroplastlarning membrana tuzilishini barqarorlashtirishdir.
Elektron mikroskop bilan kuzatilgan xloroplastning tuzilishi juda murakkab. Yadro va mitoxondriya singari xloroplast bilan o'ralgan qobiq, ikki lipoproteinli membranadan iborat. Ichki muhit nisbatan bir hil moddadir - matritsa, yoki stroma, membranalar bilan teshilgan - lamellar... Bir-biriga bog'langan lamellar pufakchalar hosil qiladi - tilakoidlar. Bir-biriga mahkam yopishib olgan tilakoidlar hosil bo'ladi donalar, yorug'lik mikroskopi ostida ham ajralib turadi. O'z navbatida, bir yoki bir nechta joylar bir-biriga fasetalararo iplar yordamida bog'langan - stromaning tilakoidlari. Tilakoid membranalarida yorug'lik energiyasini olishda ishtirok etadigan xloroplast pigmentlari, shuningdek fotosintezning yorug'lik fazasi uchun zarur bo'lgan fermentlar mavjud.
Shakl.1. Xloroplast tuzilishi
1 - tashqi membrana; 2 - ichki membrana; 3 - kraxmalli don; 4 - DNK; 5 - stromaning tilakoidlari (frets); 6 - grana tirakoid; 7 - matritsa (stroma)
Yetilgan xloroplastlarning tuzilishi barcha o'simliklarda bir xil, xuddi bitta o'simlikning turli organlari hujayralarida bo'lgani kabi (barglar, yashil ildizlar, qobiq, mevalar). Hujayralarning funktsional yuklanishiga qarab xloroplastlarning fiziologik holati, ularning yoshi, ichki tuzilish darajasi ajratiladi: hajmi, donalari soni, ular orasidagi bog'liqlik. Shunday qilib, stomaning himoya hujayralarida xloroplastlarning asosiy vazifasi stomatal harakatlarning fotoregulyatsiyasi hisoblanadi. Ushbu jarayon yuqori darajada tuzilgan mitoxondriya bilan ta'minlanadi. Xloroplastlarda katta kraxmalli donalar, shishgan tirakoidlar va lipofil globulalar mavjud bo'lib, bu ularning kam energiya yukini ko'rsatadi.
Yoshi bilan xloroplastlarning tuzilishi sezilarli darajada o'zgaradi. Yosh xloroplastlar lamel tuzilishi bilan ajralib turadi; bu holatda xloroplastlar bo'linish yo'li bilan ko'payishga qodir. Voyaga etgan xloroplastlarda granit tizimi yaxshi ajralib turadi. Qarigan xloroplastlarda stroma tirakoidlari yorilib, donalar orasidagi bog'lanish susayadi, keyinchalik xlorofilning parchalanishi va donalarning nobud bo'lishi kuzatiladi. Kuzgi barglarda xloroplastlarning parchalanishi xromoplastlarning paydo bo'lishiga olib keladi, unda karotenoidlar plastoglobulalarda to'planadi.