ลักษณะโครงสร้างและประเภทของพลาสโตส

plastos หรือ plastidiosson กลุ่ม organelles เซลล์กึ่งอัตโนมัติที่มีฟังก์ชั่นที่หลากหลาย พวกมันถูกพบในสาหร่ายมอสเฟิร์น gymnosperm และแองจีโอเพอร์เซลล์ พลาสมิดที่โดดเด่นที่สุดคือคลอโรพลาสต์ซึ่งทำหน้าที่สังเคราะห์แสงในเซลล์พืช.

ตามลักษณะทางสัณฐานวิทยาและการทำงานของมันมีความหลากหลายของ plastids: chromoplasts, leucoplastos, amiloplastos, etioplastos, oleoplast และอื่น ๆ Chromoplasts เชี่ยวชาญในการจัดเก็บเม็ดสีแคโรทีนอยด์อะมิโลพลาสต์เก็บแป้งและพลาสมิดที่เติบโตในที่มืดเรียกว่า etioplastos.

น่าแปลกที่ plastids ได้รับรายงานในหนอนพยาธิบางตัวและในหอยทะเลบางชนิด.

ดัชนี

• 1 ลักษณะทั่วไป
• 2 โครงสร้าง
• 3 ประเภท
  • 3.1 Proplastides
  • 3.2 คลอโรพลาสต์
  • 3.3 Amyloplasts
  • 3.4 Chromoplasts
  • 3.5 Oleoplasts
  • 3.6 Leucoplastos
  • 3.7 Gerontoplastos
  • 3.8 ประเทศเอธิโอเปีย
• 4 อ้างอิง

ลักษณะทั่วไป

พลาสมิดเป็นออร์แกเนลล์ในเซลล์พืชที่เคลือบด้วยเมมเบรนไขมันสองชั้น พวกมันมีจีโนมของตัวเองซึ่งเป็นผลสืบเนื่องมาจากเอนโดซิมไบโอติก.

แนะนำว่าเมื่อประมาณ 1.5 พันล้านปีก่อนเซลล์ protoeucariot กลืนแบคทีเรียสังเคราะห์แสงทำให้เกิดเชื้อยูคาริโอต.

เราสามารถแยกความแตกต่างได้สามบรรทัดอย่างชัดเจน: glaucophytes, สายเลือดของสาหร่ายสีแดง (rhodoplastos) และเชื้อสายของสาหร่ายสีเขียว (คลอโรพลาสต์) เชื้อสายสีเขียวก่อให้เกิดพลาสมิดของทั้งสาหร่ายและพืช.

สารพันธุกรรมมี 120 ถึง 160 kb - ในพืชที่สูงขึ้น - และจัดเรียงในโมเลกุล DNA แบบเกลียวคู่และแบบปิด.

หนึ่งในคุณสมบัติที่โดดเด่นที่สุดของออร์แกเนลล์เหล่านี้คือความสามารถในการแลกเปลี่ยน การเปลี่ยนแปลงนี้เกิดขึ้นเนื่องจากการมีโมเลกุลและสิ่งกระตุ้นสิ่งแวดล้อม ตัวอย่างเช่นเมื่อเอธิโอเปียสได้รับแสงแดดมันจะสังเคราะห์คลอโรฟิลล์และกลายเป็นคลอโรพลาสต์.

นอกจากการสังเคราะห์ด้วยแสงแล้ว plastids ยังช่วยเติมเต็มหน้าที่ต่าง ๆ : การสังเคราะห์ไขมันและกรดอะมิโนการเก็บไขมันและแป้งการทำงานของปากใบการย้อมสีของโครงสร้างพืชเช่นดอกไม้และผลไม้และการรับรู้แรงโน้มถ่วง.

โครงสร้าง

พลาสมิดทั้งหมดนั้นถูกล้อมรอบด้วยเมมเบรนไขมันสองชั้นและภายในมีโครงสร้างของเมมเบรนขนาดเล็กที่เรียกว่า thylakoids ซึ่งสามารถขยายได้มากในพลาสมิดบางประเภท.

โครงสร้างขึ้นอยู่กับชนิดของพลาสมิดและตัวแปรแต่ละตัวจะอธิบายรายละเอียดในส่วนต่อไปนี้.

ชนิด

มีชุดของ plastids ที่ทำหน้าที่ต่าง ๆ ในเซลล์พืช อย่างไรก็ตามข้อ จำกัด ระหว่างพลาสมิดแต่ละประเภทยังไม่ชัดเจนนักเนื่องจากมีปฏิสัมพันธ์ที่สำคัญระหว่างโครงสร้างและมีความเป็นไปได้ในการแลกเปลี่ยน.

ในทำนองเดียวกันเมื่อเปรียบเทียบระหว่างเซลล์ชนิดต่าง ๆ พบว่าประชากรของพลาสมิดไม่ได้เป็นเนื้อเดียวกัน ในบรรดา plastids ชนิดพื้นฐานที่พบในพืชที่สูงขึ้นมีดังต่อไปนี้:

proplastides

เป็นพลาสมิดที่ยังไม่ได้มีความแตกต่างและมีความรับผิดชอบในการสร้างพลาสมิดทุกชนิด พวกเขาพบใน meristems ของพืชทั้งในรากและในลำต้น พวกเขายังอยู่ในตัวอ่อนและเนื้อเยื่ออ่อนอื่น ๆ.

พวกมันเป็นโครงสร้างขนาดเล็กยาวหนึ่งหรือสองไมโครเมตรและไม่มีเม็ดสีใด ๆ พวกเขามีเยื่อหุ้ม thylakoid และไรโบโซมของพวกเขาเอง ในเมล็ด proplastidia มีเมล็ดแป้งเป็นแหล่งสำรองที่สำคัญสำหรับตัวอ่อน.

จำนวนของ proplastidia ต่อเซลล์เป็นตัวแปรและระหว่าง 10 ถึง 20 ของโครงสร้างเหล่านี้สามารถพบได้.

การกระจายของ proplastides ในกระบวนการแบ่งเซลล์เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการทำงานที่เหมาะสมของเนื้อเยื่อหรืออวัยวะเฉพาะ เมื่อการแยกที่ไม่เท่ากันเกิดขึ้นและเซลล์ไม่ได้รับพลาสมิดมันจะถูกกำหนดให้ตายอย่างรวดเร็ว.

ดังนั้นกลยุทธ์เพื่อให้แน่ใจว่าการแบ่งพลาสมิดอย่างเป็นธรรมต่อเซลล์ลูกคือการกระจายอย่างเป็นเนื้อเดียวกันในไซโตพลาสซึมของเซลล์.

ในทำนองเดียวกัน proplastidios จะต้องได้รับการสืบทอดโดยลูกหลานและมีอยู่ในรูปแบบของ gametes.

คลอโรพลา

คลอโรพลาสต์เป็นพลาสมิดที่โดดเด่นและโดดเด่นที่สุดของเซลล์พืช รูปร่างของมันคือรูปไข่หรือรูปทรงกลมและจำนวนมักจะแตกต่างกันระหว่าง 10 และ 100 คลอโรพลาสต์ต่อเซลล์.

พวกเขาวัดจาก 5 ถึง 10 μmในความยาวและจาก 2 ถึง 5 μmในความกว้าง พวกเขาส่วนใหญ่ตั้งอยู่ในใบของพืชแม้ว่าพวกเขาจะสามารถพบได้ในลำต้นก้านใบกลีบดอกอ่อนในหมู่คนอื่น ๆ.

คลอโรพลาสต์พัฒนาในโครงสร้างของพืชที่ไม่ได้อยู่ใต้ดินจาก proplastidia การเปลี่ยนแปลงที่ฉาวโฉ่ที่สุดคือการผลิตเม็ดสีเพื่อใช้คุณสมบัติสีเขียวของออร์แกเนลล์นี้.

เช่นเดียวกับพลาสมิดอื่น ๆ พวกมันถูกล้อมรอบด้วยเมมเบรนสองชั้นและภายในมีระบบเมมเบรนที่สามคือ thylakoids ซึ่งฝังอยู่ในสตรอม.

Thilacoids เป็นโครงสร้างรูปดิสก์ที่ซ้อนกันในแกรนูล ด้วยวิธีนี้คลอโรพลาสต์สามารถแบ่งโครงสร้างออกเป็นสามส่วนคือช่องว่างระหว่างเยื่อหุ้มเซลล์สโตรมาและลูเมนของไทลาคอยด์.

เช่นเดียวกับไมโตคอนเดรียการสืบทอดคลอโรพลาสต์จากพ่อแม่สู่ลูกเกิดขึ้นในส่วนหนึ่งของพ่อแม่ (uniparental) และพวกมันมีสารพันธุกรรมของตัวเอง.

ฟังก์ชั่น

ในคลอโรพลาสต์กระบวนการสังเคราะห์แสงเกิดขึ้นซึ่งทำให้พืชสามารถรับแสงจากดวงอาทิตย์และแปลงให้เป็นโมเลกุลอินทรีย์ ในความเป็นจริง chloroplasts เป็น plastids เดียวที่มีความสามารถในการสังเคราะห์แสง.

กระบวนการนี้เริ่มต้นในเยื่อหุ้มของ thylakoids ด้วยระยะแสงซึ่งมีเอนไซม์เชิงซ้อนและโปรตีนที่จำเป็นสำหรับกระบวนการนั้นยึดอยู่ ขั้นตอนสุดท้ายของการสังเคราะห์ด้วยแสงหรือระยะมืดเกิดขึ้นใน stroma.

amyloplasts

อะไมโลพลาสต์มีความเชี่ยวชาญในการเก็บรักษาแป้งธัญพืช ส่วนใหญ่พบในเนื้อเยื่อสำรองของพืชเช่นเอนโดสเปิร์มในเมล็ดและหัว.

อะไมโลพลาสท์ส่วนใหญ่เกิดขึ้นโดยตรงจากโปรโตพลาสแลระหว่างการพัฒนาของสิ่งมีชีวิต จากการทดลองพบว่าการก่อตัวของอะไมโลพลาสต์ทำได้โดยการแทนที่ phytohormone auxin ด้วยไซโตไคนินทำให้ลดการแบ่งตัวของเซลล์และกระตุ้นการสะสมของแป้ง.

plastids เหล่านี้เป็นแหล่งเก็บของเอนไซม์หลากหลายชนิดคล้ายกับคลอโรพลาสต์แม้ว่าจะไม่มีคลอโรฟิลล์และกลไกการสังเคราะห์ด้วยแสง.

การรับรู้ถึงความรุนแรง

อะไมโลพลาสต์เกี่ยวข้องกับการตอบสนองต่อความรู้สึกของแรงโน้มถ่วง ในรูตความรู้สึกของแรงโน้มถ่วงถูกรับรู้โดยเซลล์ของโคลาเมลลา.

ในโครงสร้างนี้มี statoliths ซึ่งเป็นอะไมโลพลาสต์ชนิดพิเศษ ออร์แกเนลล์เหล่านี้ตั้งอยู่ที่ด้านล่างของเซลล์ของโคลาเมลล่าซึ่งบ่งบอกถึงความรู้สึกของแรงโน้มถ่วง.

ตำแหน่งของ statoliths จะส่งสัญญาณชุดหนึ่งที่นำไปสู่การกระจายของฮอร์โมนออกซินทำให้การเติบโตของโครงสร้างเป็นไปตามแรงโน้มถ่วง.

เม็ดแป้ง

สตาร์ชเป็นพอลิเมอร์ที่ไม่ละลายน้ำกึ่งผลึกที่เกิดขึ้นจากหน่วยของกลูโคสซ้ำโดยผลิตโมเลกุลสองประเภทคืออะไมโลเปปตินและอะไมโลส.

Amilopeptin มีโครงสร้างแบบแยกส่วนในขณะที่อะมิโลสเป็นโพลีเมอร์เชิงเส้นและสะสมในกรณีส่วนใหญ่ในอัตราส่วน 70% อะไมโลเปปไทน์และอะมิโลส 30%.

แกรนูลของแป้งมีโครงสร้างที่ค่อนข้างเป็นระเบียบซึ่งเกี่ยวข้องกับโซ่อะมิโลเพปติน.

ในอะไมโลพลาสต์ที่ศึกษาจากเอนโดสเปิร์มของธัญพืชแกรนูลจะมีเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ 1 ถึง 100 μmและสามารถแยกความแตกต่างระหว่างแกรนูลที่มีขนาดใหญ่และขนาดเล็ก.

cromoplastos

Chromoplasts เป็นพลาสติดชนิดต่าง ๆ ที่เก็บเม็ดสีต่าง ๆ ในดอกไม้, ผลไม้และโครงสร้างเม็ดสีอื่น ๆ นอกจากนี้ยังมีช่องว่างบางอย่างในเซลล์ที่สามารถเก็บสีได้.

ใน angiosperms มีความจำเป็นต้องมีกลไกในการดึงดูดสัตว์ที่รับผิดชอบในการผสมเกสร; ด้วยเหตุนี้การคัดเลือกโดยธรรมชาติจึงช่วยให้เกิดการสะสมของเม็ดสีที่สดใสและน่าดึงดูดในบางโครงสร้างของพืช.

โดยทั่วไปแล้ว chromoplasts พัฒนาจากคลอโรพลาสต์ในระหว่างกระบวนการสุกของผลไม้ซึ่งผลไม้สีเขียวใช้สีที่มีลักษณะเฉพาะเมื่อเวลาผ่านไป ตัวอย่างเช่นมะเขือเทศที่ยังไม่โตเป็นสีเขียวและเมื่อสุกจะมีสีแดงสด.

เม็ดสีหลักที่สะสมใน chromoplasts คือ carotenoids ซึ่งเป็นตัวแปรและสามารถนำเสนอสีที่ต่างกัน แคโรทีนเป็นสีส้มไลโคปีนเป็นสีแดงและซีแซนทีนและ violaxanthin เป็นสีเหลือง.

สีสุดท้ายของโครงสร้างถูกกำหนดโดยการรวมกันของเม็ดสีดังกล่าว.

elaioplast

Plastids ยังสามารถเก็บโมเลกุลของไขมันหรือโปรตีนธรรมชาติ โอลีโอพลาสต์มีแนวโน้มที่จะเก็บไขมันในร่างกายพิเศษที่เรียกว่าplastoglóbulos.

พบเสาอากาศดอกไม้และมีการปล่อยเนื้อหาลงในผนังของเกสร พวกมันยังพบได้ทั่วไปในบางสายพันธุ์.

นอกจากนี้โอเลโอพลาสต์ยังมีโปรตีนต่าง ๆ เช่นไฟบริลลินและเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับเมแทบอลิซึมของไอโซพรีนอยด์.

leucoplastos

Leucoplastos เป็นพลาสติดีออสที่ไม่มีเม็ดสี ตามคำจำกัดความนี้อะไมโลพลาสต์โอเลโอพลาสต์และโปรตีโอพลาสต์สามารถจำแนกได้เป็นสายพันธุ์ของ leucoplastos.

Leucoplastos พบได้ในเนื้อเยื่อพืชส่วนใหญ่ พวกเขาไม่มีเมมเบรน thylakoid ที่เห็นได้ชัดเจนและมีพลาสโกลบูลินไม่กี่ตัว.

พวกเขามีฟังก์ชั่นการเผาผลาญในรากที่พวกเขาสะสมจำนวนแป้งที่สำคัญ.

gerontoplasts

เมื่อพืชมีอายุมากขึ้นการเปลี่ยนแปลงของคลอโรพลาสต์จะเกิดขึ้นใน gerontoplastos ในระหว่างกระบวนการชราภาพเยื่อหุ้ม thylakoid จะแตกตัวเซลล์ plastogli จะสะสมและคลอโรฟิลล์จะสลายตัว.

etioplasts

เมื่อพืชเจริญเติบโตในสภาพแสงน้อยคลอโรพลาสต์จะไม่พัฒนาอย่างเหมาะสมและพลาสมิดที่เกิดขึ้นจะเรียกว่าเอทิโอพลาสโต.

etioplastos บรรจุเม็ดแป้งและไม่มีเยื่อหุ้มของ thylakoid ที่พัฒนาอย่างกว้างขวางเช่นเดียวกับคลอโรพลาสต์ หากเงื่อนไขเปลี่ยนไปและมีแสงสว่างเพียงพอ Etioplastos สามารถพัฒนาได้ในคลอโรพลาสต์.

การอ้างอิง

1. Biswal, U. C. , & Raval, M. K. (2003). Chloroplast biogenesis: จาก proplastid ถึง gerontoplast. Springer Science & Business Media.
2. คูเปอร์ (2000). เซลล์: วิธีการระดับโมเลกุล ฉบับที่ 2. Sunderland (MA): Sinauer Associates คลอโรพลาสต์และพลาสติกอื่น ๆ มีจำหน่ายที่: ncbi.nlm.nih.gov
3. Gould, S. B. , Waller, R. F. , & McFadden, G. I. (2008) วิวัฒนาการของพลาสมิด. การทบทวนชีววิทยาพืชเป็นประจำทุกปี, 59, 491-517.
4. Lopez-Juez, E. , & Pyke, K. A. (2004) Plastids ปลดปล่อยการพัฒนาและการรวมเข้าด้วยกันในการพัฒนาพืช. วารสารชีววิทยาพัฒนาการระหว่างประเทศ, 49(5-6), 557-577.
5. Pyke, K. (2009). ชีววิทยาพลาสมิด. สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์.
6. Pyke, K. (2010) แผนกพลาสมิด. พืช AoB, plq016.
7. ปรีชาญาณ, R. R. (2007) ความหลากหลายของรูปแบบพลาสมิดและฟังก์ชั่น ใน โครงสร้างและหน้าที่ของพลาสมิด (pp. 3-26) Springer, Dordrecht.