Det plastos eller plastider er en gruppe af halvautonome cellulære organeller med forskellige funktioner. De findes i algerceller, moser, bregner, gymnospermer og angiospermer. Den mest bemærkelsesværdige plastid er kloroplasten, der er ansvarlig for fotosyntese i planteceller.
I henhold til deres morfologi og funktion er der en lang række plastider: kromoplaster, leukoplaster, amyloplaster, etioplaster, oleoplaster, blandt andre. Chromoplaster specialiserer sig i opbevaring af carotenoidpigmenter, amyloplaster opbevarer stivelse, og plastider, der vokser i mørke, kaldes etioplaster..
Overraskende nok er der rapporteret om plastider i nogle parasitære orme og i visse marine bløddyr..
Artikelindeks
Plastider er organeller til stede i planteceller dækket af en dobbelt lipidmembran. De har deres eget genom, en konsekvens af deres endosymbiotiske oprindelse.
Det antydes, at en proto-eukaryot celle for omkring 1,5 milliarder år siden opslugte en fotosyntetisk bakterie, hvilket gav anledning til den eukaryote slægt..
Udviklingsmæssigt kan der skelnes mellem tre linier af plastider: glaukofytterne, afstamningen af røde alger (rhodoplaster) og afstamningen af grønalger (kloroplaster). Den grønne slægt gav anledning til plastider fra både alger og planter.
Det genetiske materiale har 120 til 160 kb - i højere planter - og er organiseret i et lukket og cirkulært dobbeltbånds-DNA-molekyle..
En af de mest slående egenskaber ved disse organeller er deres evne til at interkonvertere. Denne ændring sker takket være tilstedeværelsen af molekylære og miljømæssige stimuli. For eksempel, når en ethioplast modtager sollys, syntetiserer den klorofyl og bliver en kloroplast.
Ud over fotosyntese udfører plastider forskellige funktioner: syntese af lipider og aminosyrer, opbevaring af lipider og stivelse, funktion af stomata, farvning af plantestrukturer såsom blomster og frugter og opfattelse af tyngdekraften..
Alle plastider er omgivet af en dobbelt lipidmembran og indeni har de små membranstrukturer kaldet thylakoids, som kan strække sig betydeligt i visse typer plastider..
Strukturen afhænger af typen af plastid, og hver variant vil blive beskrevet detaljeret i det næste afsnit..
Der er et antal plastider, der udfører forskellige funktioner i planteceller. Grænsen mellem hver type plastid er imidlertid ikke særlig klar, da der er en signifikant interaktion mellem strukturerne, og der er mulighed for interkonversion..
På samme måde viser man, at når man sammenligner mellem forskellige celletyper, er plastidpopulationen ikke homogen. Blandt de grundlæggende typer plastider, der findes i højere planter, er følgende:
De er plastider, der endnu ikke er blevet differentieret, og de er ansvarlige for oprindelsen af alle typer plastider. De findes i meristemer af planter, både i rødderne og i stilkene. De er også i embryoner og andre unge væv.
De er små strukturer, en eller to mikrometer lange og indeholder ikke noget pigment. De har thylakoidmembranen og deres egne ribosomer. I frøene indeholder proplastidia stivelseskorn, som er en vigtig reservekilde for embryoet.
Antallet af proplastidier pr. Celle er variabelt, og mellem 10 og 20 af disse strukturer kan findes.
Fordelingen af proplastidia i processen med celledeling er afgørende for, at meristeme eller et bestemt organ fungerer korrekt. Når der opstår ujævn adskillelse, og en celle ikke modtager plastiderne, er den bestemt til hurtig død..
Derfor er strategien for at sikre en ligelig opdeling af plastiderne til dattercellerne at være homogent fordelt i cellecytoplasmaet..
Ligeledes skal proplastidia arves af efterkommere og er til stede i dannelsen af kønsceller..
Kloroplaster er de mest fremtrædende og iøjnefaldende plastider i planteceller. Dens form er oval eller sfæroid, og antallet varierer normalt mellem 10 og 100 kloroplaster pr. Celle, selvom det kan nå 200.
De er 5 til 10 µm i længden og 2 til 5 µm i bredden. De er hovedsageligt placeret i plantens blade, selvom de kan være til stede i blandt andet stængler, kronblade, umodne kronblade..
Kloroplaster udvikler sig i plantestrukturer, der ikke er under jorden, fra proplastidia. Den mest mærkbare ændring er produktionen af pigmenter for at tage den karakteristiske grønne farve på denne organel..
Som de andre plastider er de omgivet af en dobbelt membran, og indeni har de et tredje membranøst system, thylakoids, indlejret i stroma.
Thylakoids er skiveformede strukturer, der er stablet i korn. På denne måde kan kloroplasten opdeles strukturelt i tre rum: rummet mellem membranerne, stroma og thylakoidens lumen..
Som i mitokondrierne forekommer arv af kloroplaster fra forældre til børn af en af forældrene (uniparental), og de har deres eget genetiske materiale.
I kloroplaster forekommer den fotosyntetiske proces, som gør det muligt for planter at fange lys fra solen og omdanne det til organiske molekyler. Faktisk er kloroplaster de eneste plastider med fotosyntetiske egenskaber..
Denne proces begynder i thylakoidmembranerne med lysfasen, hvor de enzymatiske komplekser og proteiner, der er nødvendige for processen, er forankret. Den sidste fase af fotosyntese eller mørk fase forekommer i stroma.
Amyloplaster er specialiseret i opbevaring af stivelseskorn. De findes hovedsageligt i reservevæv af planter, såsom endosperm i frø og knolde.
De fleste amyloplaster dannes direkte fra en protoplast under udviklingen af organismen. Eksperimentelt er dannelsen af amyloplaster opnået ved at erstatte phytohormon auxin med cytokininer, hvilket forårsager reduktion af celledeling og inducerer ophobning af stivelse..
Disse plastider er reservoirer til en lang række enzymer, der ligner kloroplaster, selvom de mangler klorofyl og fotosyntetisk maskineri..
Amyloplaster er relateret til reaktionen på følelsen af tyngdekraften. I rødderne opfattes tyngdekraften af cellerne i columella.
I denne struktur er statolitterne, som er specialiserede amyloplaster. Disse organeller er placeret i bunden af cellerne i columella, hvilket indikerer tyngdefølelsen..
Statoliternes position udløser en række signaler, der fører til omfordeling af hormonet auxin, hvilket medfører vækst af strukturen til fordel for tyngdekraften.
Stivelse er en uopløselig halvkrystallinsk polymer, der består af gentagne glucoseenheder, der producerer to typer molekyler, amylopeptin og amylose..
Amylopeptin har en forgrenet struktur, mens amylose er en lineær polymer og akkumuleres i de fleste tilfælde i en andel på 70% amylopeptin og 30% amylose..
Stivelsesgranulater har en ret organiseret struktur, der er relateret til amylopeptinkæder.
I de amyloplaster, der er undersøgt fra kornets endosperm, varierer granulaterne i diameter fra 1 til 100 um og kan skelnes mellem store og små granulater, der generelt syntetiseres i forskellige amyloplaster..
Kromoplaster er meget heterogene plastider, der opbevarer forskellige pigmenter i blomster, frugter og andre pigmenterede strukturer. Der er også visse vakuoler i celler, der kan opbevare pigmenter..
I angiospermer er det nødvendigt at have en eller anden mekanisme til at tiltrække de dyr, der er ansvarlige for bestøvning; af denne grund favoriserer naturlig udvælgelse ophobning af lyse og attraktive pigmenter i nogle plantestrukturer.
Generelt udvikler kromoplaster fra kloroplaster under frugtmodningsprocessen, hvor grøn frugt får en karakteristisk farve over tid. For eksempel er umodne tomater grønne, og når de er modne, er de lyse røde..
De vigtigste pigmenter, der akkumuleres i kromoplaster, er carotenoider, som er variable og kan præsentere forskellige farver. Carotener er orange, lycopen er rød, og zeaxanthin og violaxanthin er gule..
Den endelige farve af strukturer er defineret af kombinationerne af disse pigmenter.
Plastider er også i stand til at lagre molekyler af lipid- eller proteinkarakter. Oleoplaster er i stand til at opbevare lipider i specielle organer kaldet plastoglobules..
Blomsterantennerne findes, og deres indhold frigives på pollenkornets væg. De er også meget almindelige i visse arter af kaktus.
Derudover har oleoplaster forskellige proteiner såsom fibrillin og enzymer relateret til metabolismen af isoprenoider..
Leukoplaster er plastider uden pigmenter. Efter denne definition kunne amyloplaster, oleoplaster og proteinoplaster klassificeres som varianter af leukoplaster..
Leukoplaster findes i de fleste plantevæv. De har ikke en iøjnefaldende thylakoidmembran og har få plasmakugler..
De har metaboliske funktioner i rødderne, hvor de akkumulerer betydelige mængder stivelse.
Når planten ældes, sker der en omdannelse af kloroplaster til gerontoplaster. Under ældningsprocessen brister thylakoidmembranen, plasmakugler akkumuleres, og klorofyl nedbrydes..
Når planter vokser under dårlige lysforhold, udvikles kloroplaster ikke ordentligt, og den dannede plastid kaldes ethioplast..
Etioplasterne indeholder stivelseskorn og har ikke den omfattende udviklede thylakoidmembran som i modne kloroplaster. Hvis forholdene ændrer sig, og der er nok lys, kan etioplaster udvikle sig til kloroplaster.
Endnu ingen kommentarer