Plastos kenmerken, structuur en typen

de plastos of plastidiosson een groep semiautonomische celorganellen met gevarieerde functies. Ze komen voor in algen, mos, varens, gymnosperm en angiospermcellen. Het meest opvallende plastide is de chloroplast, verantwoordelijk voor fotosynthese in plantencellen.

Volgens zijn morfologie en functie is er een grote verscheidenheid aan plastiden: chromoplasten, leucoplastos, amiloplastos, etioplastos, oleoplasten, onder anderen. De chromoplasten zijn gespecialiseerd in het opslaan van de carotenoïde pigmenten, de amyloplasten slaan zetmeel op en de plastiden die in het donker groeien, worden etioplastos genoemd.

Verrassenderwijs zijn plastiden gerapporteerd in sommige parasitische wormen en in bepaalde zee weekdieren.

index

• 1 Algemene kenmerken
• 2 Structuur
• 3 soorten
  • 3.1 Proplastiden
  • 3.2 Chloroplasten
  • 3.3 Amyloplasts
  • 3.4 Chromoplasts
  • 3.5 Oleoplasten
  • 3.6 Leucoplastos
  • 3.7 Gerontoplastos
  • 3.8 Ethioplasts
• 4 Referenties

Algemene kenmerken

De plastiden zijn organellen die aanwezig zijn in plantencellen bekleed met een dubbel lipidemembraan. Ze hebben hun eigen genoom, een gevolg van hun endosymbiotische oorsprong.

Er wordt gesuggereerd dat ongeveer 1,5 miljard jaar geleden een cel protoeucariota slikte een fotosynthetische bacteriën, die aanleiding geven tot eukaryotische afkomst.

Evolutief kunnen we drie plastidelijnen onderscheiden: de glaucophyten, de afstammingslijn van rode algen (rhodoplastos) en het geslacht van groene algen (chloroplasten). De groene lijn gaf aanleiding tot de plastiden van zowel algen als planten.

Het genetische materiaal heeft 120 tot 160 kb - in hogere planten - en is georganiseerd in een gesloten en circulair dubbelstrengig DNA-molecuul.

Een van de meest opvallende kenmerken van deze organellen is het vermogen om te interconverteren. Deze verandering vindt plaats dankzij de aanwezigheid van moleculaire en omgevingsstimuli. Wanneer een Ethiopische stof bijvoorbeeld zonlicht ontvangt, synthetiseert het bladgroen en wordt het een chloroplast.

Naast fotosynthese vervullen plastiden verschillende functies: synthese van lipiden en aminozuren, opslag van lipiden en zetmeel, functioneren van huidmondjes, verkleuring van plantenstructuren zoals bloemen en vruchten, en perceptie van zwaartekracht.

structuur

Alle plastiden zijn omgeven door een dubbel lipidemembraan en aan de binnenkant hebben ze kleine vliezige structuren die thylakoïden worden genoemd en die zich in bepaalde soorten plastiden aanzienlijk kunnen uitbreiden..

De structuur hangt af van het type plastide en elke variant zal in de volgende sectie in detail worden beschreven.

type

Er is een reeks plastiden die verschillende functies vervullen in plantencellen. Echter, de grens tussen elk type plastide is onduidelijk, aangezien er een significante interactie tussen de structuren en de mogelijkheid van onderlinge.

Op dezelfde manier wordt bij het vergelijken van verschillende celtypen vastgesteld dat de populatie van plastiden niet homogeen is. Onder de basistypen van plastiden gevonden in hogere planten zijn de volgende:

proplastiden

Het zijn plastiden die nog niet zijn gedifferentieerd en die verantwoordelijk zijn voor de oorsprong van alle soorten plastiden. Ze worden aangetroffen in de meristeem van planten, zowel in de wortels als in de stengels. Ze zitten ook in embryo's en andere jonge weefsels.

Het zijn kleine structuren met een lengte van één of twee micrometers en bevatten geen pigment. Ze hebben het thylakoïde membraan en hun eigen ribosomen. In zaden bevatten proplastidia zetmeelkorrels, die een belangrijke reservebron voor het embryo zijn.

Het aantal proplastidia per cel is variabel en tussen 10 en 20 van deze structuren kan worden gevonden.

De verdeling van proplastiden in het proces van celdeling is essentieel voor het goed functioneren van de meristeem of een specifiek orgaan. Wanneer ongelijke segregatie optreedt en een cel de plastiden niet ontvangt, is deze bestemd voor een snelle dood.

Derhalve is de strategie om gelijke verdeling van plastiden te waarborgen dochtercellen homogeen verdeeld in de cel cytoplasma.

Evenzo moeten de proplastidios worden geërfd door de afstammelingen en aanwezig zijn in de vorming van de gameten.

chloroplasten

Chloroplasten zijn de meest opvallende en opvallende plastiden van plantencellen. De vorm is ovaal of bolvormig en het aantal varieert meestal tussen 10 en 100 chloroplasten per cel, hoewel het 200 kan worden.

Ze meten van 5 tot 10 μm in lengte en van 2 tot 5 μm in de breedte. Ze bevinden zich voornamelijk in de bladeren van de planten, hoewel ze aanwezig kunnen zijn in stengels, bladstelen, onvolgroeide bloemblaadjes, onder andere.

Chloroplasten ontwikkelen zich in de structuren van de plant die niet ondergronds zijn, van de proplastidia. De meest notoire verandering is de productie van pigmenten, om de groene kleur van dit organel te nemen.

Net als de andere plastiden, zijn ze omringd door een dubbel membraan en hebben ze binnenin een derde vliezige systeem, de thylakoïden, ingebed in het stroma.

Thilacoids zijn schijfvormige structuren die in korrels zijn gestapeld. Aldus kan de chloroplast structureel verdeeld in drie compartimenten: ruimte tussen de membranen, de stroma en thylakoid lumen.

Net als in mitochondriën komt de erfenis van chloroplasten van ouders tot kinderen voor bij één van de ouders (uniparental) en hebben ze hun eigen genetisch materiaal.

functies

Chloroplasten fotosynthese, waardoor planten licht te vangen van de zon en omzetten in organische moleculen vindt. In feite zijn chloroplasten de enige plastiden met fotosynthetische capaciteiten.

Dit proces begint in de membranen van de thylakoïden met de lichte fase, waarin de enzymatische complexen en de eiwitten die nodig zijn voor het proces verankerd zijn. De laatste fase van fotosynthese, of donkere fase, vindt plaats in het stroma.

amyloplasten

Amyloplasts zijn gespecialiseerd in de opslag van zetmeelkorrels. Ze worden meestal aangetroffen in de reserveweefsels van planten, zoals het endosperm in zaden en knollen.

De meeste amyloplasten worden direct uit een protoplasma gevormd tijdens de ontwikkeling van het organisme. Experimenteel is de vorming van amyloplasten bereikt door het vervangen van het fytohormoon-auxine door cytokininen, waardoor de celdeling wordt verminderd en de ophoping van zetmeel wordt geïnduceerd..

Deze plastiden reservoirs van diverse enzymen, vergelijkbaar met de chloroplasten, hoewel geen chlorofyl en fotosynthese machines.

Perceptie van de ernst

Amyloplasten zijn gerelateerd aan de reactie op het gevoel van zwaartekracht. In de wortels wordt het gevoel van zwaartekracht waargenomen door de cellen van de columella.

In deze structuur zijn statolieten, die gespecialiseerde amyloplasten zijn. Deze organellen bevinden zich aan de onderkant van de cellen van de columella, wat wijst op het gevoel van zwaartekracht.

De positie van de statolieten triggert een reeks signalen die leidt tot de herverdeling van het auxine-hormoon, waardoor de structuur groeit ten gunste van de zwaartekracht.

Zetmeelkorrels

Zetmeel is een semi-kristallijn onoplosbaar polymeer gevormd door herhaalde glucose-eenheden, waarbij twee soorten moleculen worden geproduceerd, amylopeptine en amylose..

Amilopeptine heeft een vertakte structuur, terwijl amylose een lineair polymeer is en zich in de meeste gevallen accumuleert in een verhouding van 70% amylopeptine en 30% amylose.

Zetmeelkorrels hebben een redelijk georganiseerde structuur, gerelateerd aan amylopeptineketens.

In amyloplasten studeerde van granen endosperm, de korrels in diameter variëren van 1 tot 100 urn en kunnen onderscheid maken tussen grote en kleine korrels worden gewoonlijk bereid in verschillende amyloplasten.

cromoplastos

Chromoplasten zijn zeer heterogene plastiden die verschillende pigmenten opslaan in bloemen, vruchten en andere gepigmenteerde structuren. Ook zijn er bepaalde vacuolen in de cellen die pigmenten kunnen opslaan.

Bij angiospermen is het noodzakelijk om een ​​mechanisme te hebben om de dieren aan te trekken die verantwoordelijk zijn voor de bestuiving; om deze reden bevordert natuurlijke selectie de accumulatie van heldere en aantrekkelijke pigmenten in sommige plantstructuren.

Over het algemeen ontwikkelen chromoplasten zich van chloroplasten tijdens het rijpingsproces van vruchten, waarbij het groene fruit in de loop van de tijd een karakteristieke kleur krijgt. Onrijpe tomaten zijn bijvoorbeeld groen en als ze rijp zijn, zijn ze felrood.

De belangrijkste pigmenten die zich ophopen in de chromoplasten zijn carotenoïden, die variabel zijn en verschillende kleuren kunnen presenteren. Carotenen zijn oranje, lycopeen is rood en zeaxanthine en violaxanthine zijn geel.

De uiteindelijke kleuring van de structuren wordt gedefinieerd door de combinaties van genoemde pigmenten.

elaioplast

Plastiden zijn ook in staat om moleculen met een lipide- of eiwitkarakter op te slaan. De oleoplasten zijn geneigd om lipiden op te slaan in speciale lichamen genaamd plastoglóbulos.

De bloemenantennes worden gevonden en hun inhoud wordt vrijgegeven in de muur van de stuifmeelkorrel. Ze komen ook veel voor in bepaalde cactussoorten.

Bovendien hebben oleoplasten verschillende eiwitten zoals fibrilline en enzymen die gerelateerd zijn aan het metabolisme van isoprenoïden.

leucoplastos

De leucoplastos zijn plastidios zonder pigmenten. Volgens deze definitie kunnen amyloplasten, oleoplasten en proteïnoplasten worden geclassificeerd als varianten van leucoplastos.

Leucoplastos worden gevonden in de meeste plantenweefsels. Ze hebben geen opvallend thylakoïdemembraan en ze hebben weinig plastoglobulines.

Ze hebben metabolische functies in de wortels, waar ze belangrijke hoeveelheden zetmeel verzamelen.

gerontoplasts

Wanneer de plant ouder wordt, vindt een conversie van de chloroplasten plaats in gerontoplastos. Tijdens het senescentieproces breekt het thylakoid membraan af, accumuleren plastogli-cellen en chlorofyl degradeert.

etioplast

Wanneer planten groeien in omstandigheden met weinig licht, ontwikkelen chloroplasten zich niet goed en wordt het gevormde plastide ethioplasto genoemd.

De etioplastos bevatten zetmeelkorrels en bezitten niet het membraan van thylakoid dat wijd ontwikkeld is zoals in de rijpe chloroplasts. Als de omstandigheden veranderen en er voldoende licht is, kunnen de etioplastos zich ontwikkelen in chloroplasten.

referenties

1. Biswal, U. C., & Raval, M.K. (2003). Chloroplast biogenese: van proplastid tot gerontoplast. Springer Science & Business Media.
2. Cooper, G.M. (2000). The Cell: A Molecular Approach. 2e editie. Sunderland (MA): Sinauer Associates. Chloroplasten en andere plastiden. Beschikbaar bij: ncbi.nlm.nih.gov
3. Gould, S. B., Waller, R. F., & McFadden, G.I. (2008). Plastidevolutie. Jaaroverzicht van de plantenbiologie, 59, 491-517.
4. Lopez-Juez, E., & Pyke, K. A. (2004). Plastids ontketende: hun ontwikkeling en hun integratie in de ontwikkeling van planten. International Journal of Developmental Biology, 49(5-6), 557-577.
5. Pyke, K. (2009). Plastid-biologie. Cambridge University Press.
6. Pyke, K. (2010). Plastid divisie. AoB Plants, plq016.
7. Wise, R. R. (2007). De diversiteit van plastidevorm en functie. in De structuur en functie van plastiden (pp. 3-26). Springer, Dordrecht.