Пластидтердің кұрылысы
Пластидтер (грек тілінен plastides — «жасаушы, түзетуші») — өсімдік жасушасына тән эукариотты органоидтар. Олар саңырауқұлақтарда және кейбір балдыр топтарында болмайды. Әр пластид қос мембраналы қабықшамен қоршалған, ал пішіні, мөлшері, ішкі құрылысы және атқаратын қызметтері бойынша әртүрлі болады.
Негізгі идея
Пластидтер — өсімдік жасушаларындағы зат алмасудың көптеген сатыларын, соның ішінде ең маңыздысы — фотосинтезді қамтамасыз ететін органоидтар.
Пластидтердің түрлері және өзара айналуы
Хлоропласттар
Жасыл түсті пластидтер. Хлорофилл және каротиноидтар пигменттері бар. Фотосинтез осы жерде жүреді.
Лейкопласттар
Түссіз пластидтер. Қор заттарын (көбіне крахмал, кейде белок немесе май) синтездеп, жинақтайды.
Хромопласттар
Сары, қызғылт-сары, қызыл реңді пластидтер. Каротиноидтар жинақталады; гүлдер мен піскен жемістердің түсін қалыптастырады.
Шығу тегі және айналу мүмкіндігі
Көптеген зерттеулерге сәйкес, пластидтер түзуші ұлпа (меристема) жасушаларындағы пропластидтерден дамиды. Пластидтер бір типтен екіншісіне ауыса алады: мысалы, күзде жапырақтардың сарғаюы кезінде хлоропласттардың хромопласттарға айналуы жиі кездеседі. Лейкопласттар жарық түскен жағдайда хлоропласттарға айналуы мүмкін (мысалы, жер бетіне шығып қалған картоп түйнегінің жасылдануы).
Табиғатта хромопласттардың қайтадан басқа пластидке айналуы әдетте байқалмайды.
Хлоропласт: фотосинтез жүретін органоид
Фотосинтездің мәні
Хлоропластар Күн сәулесінің энергиясын пайдаланып, бейорганикалық заттардан органикалық заттарды синтездейді. Бұл процесс фотосинтез деп аталады.
CO₂ + 6H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6O₂
Ескерту: теңдеу — процестің жинақталған (жалпы) көрінісі.
Пішіні, өлшемі, саны
- Көбіне сопақша немесе линза тәрізді; кейбірінде домалаққа жақын.
- Өлшемі жиі 2–7 мкм аралығында (қалыңдығы 1–2 мкм), кей деректерде ұзындығы 5–10 мкм, ені 2–4 мкм деп беріледі.
- Бір мезофилл жасушасында шамамен 40–50 хлоропласт болуы мүмкін; өсімдік түріне қарай өзгеріп отырады.
- Хлоропластар цитоплазмада жасуша қабықшасына жақын орналасып, жарыққа байланысты бағытын өзгерте алады.
Ішкі құрылысы: мембраналар, тилакоидтар, граналар
Қос мембрана
Сыртқы және ішкі мембрана хлоропластты цитоплазмадан бөліп тұрады; таңдамалы өткізгіштік қасиетке ие.
Строма (матрикс)
Гидрофильді ақуызды-липоидты орта. Мұнда ДНҚ, РНҚ, рибосомалар, крахмал дәндері, пластоглобулдар кездеседі.
Тилакоидтар мен граналар
Жалпақ қапшық тәрізді тилакоидтар топтасып граналар түзеді (бір гранада ондаған тилакоид болуы мүмкін). Граналар бір-бірімен гранааралық тилакоидтар арқылы байланысады.
Хлорофилл мен каротиноидтар тилакоид мембраналарында шоғырланғандықтан, фотосинтездің жарыққа тәуелді сатылары осы құрылымдармен тығыз байланысты. Ал стромада фотосинтез өнімдерінің түзілуі мен түрленуіне қатысатын көптеген ферменттік реакциялар жүреді.
Уақытша қор: крахмал дәндері
Крахмал дәндері фотосинтез өнімдерін уақытша жинайды: өсімдік ұзақ уақыт қараңғыда тұрса, олар азаяды немесе жойылады, ал жарыққа шыққан соң қайтадан түзіледі.
Жартылай автономдылық
Хлоропластарда өзіне тән ДНҚ және рибосомалар бар, сондықтан оларды жартылай автономды органеллалар деп атайды. Кейбір белгілері бактериялармен ұқсастыққа ие: мысалы, рибосомалары ұсақтау, ал ДНҚ-сы сақина тәрізді болуы мүмкін және гистондармен байланыспайды.
Хлоропластар, әдетте, жай екіге бөліну арқылы көбейеді.
Лейкопласттар: қор жинайтын түссіз пластидтер
Қайда кездеседі?
Лейкопласттар көбіне жарық түспейтін ұлпаларда және мүшелерде: тамырда, түйнекте, дәнде және басқа қор жинаушы бөліктерде кездеседі.
Құрылысы мен қызметі
Ішкі мембраналық жүйесі хлоропластқа қарағанда әлсіз дамыған. Дегенмен стромасында ДНҚ, рибосомалар және қор заттарының синтезі мен ыдырауын жүргізетін ферменттер болады.
Крахмал жинайтын лейкопласттар амилопласттар деп аталады. Олар фотосинтез жүретін мүшелерден келетін ерігіш көмірсулардан крахмал синтездейді.
Хромопласттар: түс қалыптастыратын пластидтер
Каротиноидтар және түс
Хромопласттарда каротиноидтар тобына жататын пигменттер жинақталады, сондықтан олар сарыдан қызылға дейінгі рең береді. Хромопласттар гүл күлтелерінде, піскен жемістерде, күзгі жапырақтарда және кейбір тамырсабақтарда кездеседі.
Глобулярлы тип
Пигменттер көбіне пластоглобулаларда ериді.
Фибриллярлы (түтікшелі) тип
Каротиноидтар жіпше немесе түтікше тәрізді құрылымдармен қатар кездесуі мүмкін.
Кристалды тип
Каротиноидтар кристалданып, пластид пішінін айқындауы мүмкін (ине, ромб, көпбұрыш тәрізді).
Хромопласттардың маңызды биологиялық рөлі — тозаңдандырғыштарды тарту және жемістер арқылы тұқымның таралуына ықпал ету.
Пропластидтер және этиопласттар
Пропластидтер
Пропластидтер — меристемалық жасушаларда кездесетін ұсақ, түссіз (немесе әлсіз жасыл) жетілмеген пластидтер. Олар хлоропласт, лейкопласт және хромопласттардың алғашқы бастауы болып саналады.
Этиопласттар
Жарық жеткіліксіз болған жағдайда пропластидтерде проламеллярлы денешіктер қалыптасып, пластид этиопласт күйіне өтуі мүмкін. Жарық түскенде бұл мембраналық құрылымдар тилакоидтарға айналып, этиопласттар хлоропласттарға дамиды.
Цитоплазмадағы тірек-қимыл жүйесі: цитоскелет
Жасуша тіршілік барысында көптеген қозғалыс құбылыстарын жүзеге асырады: хромосомалардың полюстерге жылжуы, көпіршіктердің тасымалдануы, жасуша бетінің қозғалыстары және т.б. Бұл процестердің молекулалық негізін цитоскелет құрайды.
Цитоскелеттің негізгі элементтері
Микрофиламенттер
Диаметрі шамамен 6 нм. Негізгі құрамы — актин.
Микротүтікшелер
Диаметрі шамамен 25 нм. Негізгі құрамы — тубулин.
Аралық филаменттер
Диаметрі шамамен 10 нм. Құрамы жағынан туыстас белоктардан түзіледі және тірек қызметінде маңызды.
Бұл құрылымдардың ортақ қасиеттері: олар белоктық полимерлерден тұрады, тармақталмаған жіпше тәрізді болады және полимерлену–деполимерлену арқылы үнемі жаңарып отырады. Сондықтан жасушаның пішіні мен ішкі ұйымдасуы динамикалы түрде өзгеруі мүмкін.
Қызметтері
- Жасушаға тірек береді (қаңқалық функция).
- Органоидтар мен көпіршіктердің ішкі тасымалын ұйымдастырады.
- Жасушаның қозғалыстары мен бөліну кезінде құрылымдардың орын ауыстыруына қатысады.
Қорытынды
Пластидтер — өсімдік жасушасының басты ерекшеліктерінің бірі: олар фотосинтезді іске асырып, қор заттарын жинақтап, өсімдік мүшелерінің түсін қалыптастырады. Ал цитоскелет жасушаның ішкі кеңістігін ұйымдастырып, қозғалыс пен тірек қызметтерін қамтамасыз етеді — бұл жасушалық деңгейдегі өмірдің динамикасын түсінудің кілті.
Пайдаланылған әдебиеттер
- Биоморфология терминдерінің түсіндірме сөздігі. Алматы: «Сөздік-Словарь», 2009. ISBN 9965-822-54-9.
- Сапаров Қ.Ә. Цитология және гистология: оқу құралы. Алматы: Қазақ университеті, 2009. 128 бет. ISBN 978-601-247-057-4.