Пластиды
Пластиды — это органоиды клеток растений и некоторых фотосинтезирующих простейших. У животных и грибов пластид нет.
Пластиды делятся на несколько типов. Наиболее важный и известный — хлоропласт, содержащий зеленый пигмент хлорофилл, который обеспечивает процесс фотосинтеза.
Другими видами пластид являются разноцветные хромопласты (в основном желтые и оранжевые) и бесцветные лейкопласты. Также выделяют амилопласты, липидопласты, протеинопласты, которые часто считают разновидностями лейкопластов. Пластиды различаются по преобладанию определенных пигментов и выполняемым функциям.
Все виды пластид связаны между собой общим планом строения и единством происхождения, а также возможным взаимопревращением. Пластиды развиваются из пропластид — более мелких органоидов меристематических клеток (пропластиды присутствуют в клетках образовательной ткани). Пропластиды существенно меньше по размеру, чем зрелый органоид. Пластиды способны к делению надвое перетяжкой, что подобно делению бактерий.
Строение пластид
Большинство пластид относится к двумембранным органоидам, у них есть внешняя и внутренняя мембраны. Однако встречаются организмы, чьи пластиды имеют четыре мембраны, что связано с особенностями их происхождения.
Во многих пластидах, особенно в хлоропластах, хорошо развита внутренняя мембранная система, формирующая такие структуры как тилакоиды, граны (стопки тилакоидов), ламелы — удлиненные тилакоиды, соединяющие соседние граны. Внутреннее содержимое пластид обычно называют стромой. В ней помимо прочего находятся крахмальные зерна.
Считается, что в процессе эволюции пластиды появились аналогично митохондриям — путем внедрения в клетку-хозяина другой прокариотической клетки, способной в данном случае к фотосинтезу. Поэтому пластиды считают полуавтономными органеллами. Они могут делиться независимо от делений клетки, у них есть собственная ДНК, РНК, рибосомы прокариотического типа, т.е. собственный белоксинтезирующий аппарат. Это не значит, что в пластиды не поступают белки и РНК из цитоплазмы. Часть генов, управляющей их функционированием, находится как раз в ядре.
Функции пластид
Растительные клетки содержат преимущественно один из видов пластид. Функции пластид зависят от их вида:
- хлоропласты → фотосинтез,
- хромопласты → окраска частей растения,
- лейкопласты → запас питательных веществ.
Хромопласты за счет содержащихся в них пигментов-каротиноидов (придают цвет от желтого через оранжевый к красному) окрашивают различные части растений — цветки, плоды, корнеплоды, осенние листья и др. Яркий окрас часто служит своеобразным сигналом для животных–опылителей и распространителей плодов и семян.
В дегенерирующих зеленых частях растений хлоропласты превращаются в хромопласты, которые часто рассматривают как конечную стадию развития пластид. Пигмент хлорофилл разрушается, поэтому остальные пигменты, несмотря на малое количество, становятся в пластидах заметными и окрашивают ту же листву в желто-красные оттенки.
Лейкопласты при освещении способны превращаться в хлоропласты. Это можно наблюдать у моркови и клубней картофеля, когда на свету они начинают зеленеть.
Лейкопласты чаще содержатся в неокрашенных частях растений — стеблях, корнях, луковицах и др. Выделяют несколько видов лейкопластов в зависимости от типа накапливаемых в них веществ:
- протеинопласты → белки,
- элайопласты, или липидопласты, → жиры,
- амилопласты → углеводы, обычно в виде крахмала.