30494

Органеллы цитоплазмы: пластиды, как специфические органеллы растительной клетки

Лекция

Биология и генетика

Пластиды встречаются только у растений. В зависимости от окраски различают три типа пластид: хлоропласты - зеленого цвета; хромопласты - желтого, оранжевого, красного цветов и лейкопласты - бесцветные.

Русский

2014-11-30

42 KB

4 чел.

Лекция 2. Органеллы цитоплазмы: пластиды, как специфические органеллы растительной клетки.   (2 часа).

  1.  Типы пластид, их пигменты и функции.
  2.  Онтогенез и взаимопревращение пластид.
  3.  Субмикроскопическое строение пластид.
  4.  Понятие о фотосинтезе.
  5.  Понятие о первичном и вторичном крахмале. Типы крахмальных зерен.

  1.  Типы пластид, их пигменты и функции. Пластиды встречаются только у растений. В зависимости от окраски различают три типа пластид: хлоропласты - зеленого цвета; хромопласты - желтого, оранжевого, красного цветов и лейкопласты - бесцветные.  Хлоропласты – пластиды линзообразной формы, локализуются в клетках листьев и молодых стеблях. Размер хлоропластов колеблется от 4 до 10 мкм. Число хлоропластов обычно составляет от 20 до 100 на клетку. Хлоропласты содержат зеленые пигменты - хлорофиллы А и B, а также пигменты из группы каротиноидов - каротин (оранжевый) и ксантофилл (желтый).  Основная функция хлоропластов - фотосинтез.  Хромопласты встречают в клетках лепестков некоторых растений, зрелых плодов, осенних листьев. Хромопласты имеют разнообразную форму: дисковидную, шаровидную, палочковидную, веретенообразную. Они содержат красные, оранжевые, желтые пигменты из группы каротиноидов. Косвенное биологическое значение хромопластов состоит в привлечении насекомых для перекрестного опыления и животных для распространения семян. Лейкопласты – бесцветные пластиды, шарообразной, веретенообразной и другой формы.  Эти пластиды приспособлены для хранения запасов питательных веществ, и потому их особенно много в запасающих органах – корнях, семенах, плодах, молодых листьях и др. В зависимости от природы накапливающихся веществ лейкопласты делят на три группы: амилопласты (запасаются углеводы), олеопласты (запасаются жиры), протеинопласты (запасаются белки). Чаще всего в лейкопластах запасаются углеводы в виде крахмала.
  2.  Онтогенез и взаимопревращение пластид. Начальной стадией роста хлоропластов являются инициальные частицы (передаются через яйцеклетку). Эти частицы — глобулярные образования, окруженные двойной мембраной значительно более плотной консистенции по сравнению с окружающей гиалоплазмой. Инициальные частицы увеличиваются в размере и приобретают форму двояковыпуклой линзы. Одновременно их внутренняя мембрана начинает разрастаться, образуя складки. От складок отшнуровываются пузырьки (тилакоиды), которые располагаются параллельно и пронизывают всю строму. На этой стадии развития частицы становятся видимыми в световой микроскоп (0,3—0,5 мкм) — это уже пропластиды. Из пропластид в дальнейшем могут формироваться хлоропласты, хромопласты или лейкопласты.  Для развития хлоропластов необходим свет, так как хлорофилл синтезируется только на свету. В дальнейшем между пластидами могут происходить взаимопревращения. Наиболее частое превращение — лейкопластов в хлоропласты (позеленение клубней картофеля на свету), а обратный процесс происходит в темноте. Хлоропласты превращаются в хромопласты - пожелтение листьев и покраснение плодов. Невозможное только превращение хромопластов в хлоропласты или лейкопласты.
  3.  Субмикроскопическое строение пластид.  Все пластиды  имеют двумембранное строение, внутреннее пространство заполнено белково-липоидной стромой (матриксом), в строме содержится белоксинтезирующий комплекс (кольцевая ДНК и рибосомы), что обеспечивает полуавтономность этих структур.  Хлоропласты имеют наиболее сложное внутреннее строение.  Внутренняя мембрана хлоропластов образует инвагинации (впячивания) – ламеллы, которые пронизывают всю полость хлоропласта. Кроме них формируются одномембранные мешочки - тилакоиды, собранные в граны. В мембранах тилакоидов содержатся пигменты: хлорофиллы и каротиноиды. В строме, помимо ДНК и рибосом,  содержатся  первичные крахмальные зерна и другие включения.   Внутренняя структура хромопластов более простая, чем у хлоропластов.  Ламеллярная структура выражена слабо, имеются лишь одиночные ламеллы.  Строма хромопластов заполнена каротиноидами, которые либо в форме  пластоглобул (сферические включения жирных масел, в которых растворены каротиноиды), либо в форме кристаллов, либо в форме фибрилл (трубочек).  Лейкопласты – также характеризуются слабо развитой ламеллярной структурой. Строма лейкопластов заполнена  крахмальными зернами и  белковыми включениями.
  4.  Понятие о фотосинтезе. Фотосинтез – это процесс образования органических веществ из углекислого газа и воды на свету при участии фотосинтетических пигментов хлорофиллов. Фотосинтез протекает в две фазы. Первая фаза – световая, она протекает в мембранах тилакоидов.  В течение этой фазы хлорофилл поглощает энергию солнечного света, которая затем используется для  синтеза  молекул АТФ, а также способствуют расщеплению молекул воды с образованием  кислорода.  Вторая фаза – темновая, она протекает в  матриксе хлоропласта. В темновую фазу   происходит восстановление углекислого газа до глюкозы, при этом используется энергия АТФ, полученная в световую фазу. Суммарное уравнение фотосинтеза: 6CO2+6H2O=>6O2+C6H12O6 (условия фотосинтеза: солнечный свет, хлорофилл).
  5.  Понятие о первичном и вторичном крахмале. Типы крахмальных зерен. Образующаяся в результате фотосинтеза  глюкоза постепенно полимеризуется и превращается в зерна первичного (ассимиляционного) крахмала. При помощи ферментов первичный  крахмал осахаривается и в виде глюкозы транспортируется из листа на построение органов или в запас. В клетках запасающих органах в лейкопластах из притекающих в клетки сахаров образуются зерна вторичного крахмала (запасной крахмал).

Запасные крахмальные зерна имеют слоистую структуру и могут быть  простыми, сложными и полусложными. Простое крахмальное зерно имеет один центр крахмалообразования и концентрические или эксцентрические слои крахмала вокруг него. Сложное крахмальное зерно имеет два или несколько центров крахмалообразования, вокруг каждого центра собственная слоистость.  Полусложное крахмальное зерно имеет тоже несколько центров, их внутренние слои – частные, расположенные вокруг собственного центра, наружные – общие для всего зерна. Крахмальные зерна у разных растений имеют разное строение, форму и размер.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

69139. Усилители 43.5 KB
  Усилитель устройство электронная схема предназначенное для преобразования энергии источника питания в полезный сигнал отдаваемый в нагрузку. УНЧ усилитель низких частот состоит из каскада предварительного усиления и усилителя мощности.
69140. Усилитель постоянного тока 60.5 KB
  Для дифференциального каскада различают два сигнала: дифференциальный полезный который нужно усилить; синфазный сигнал сигнал ошибки. Kuд коэффициент усиления дифференциального сигнала Kuд 1 Kuсф коэффициент ослабления синфазного сигнала Kuд 1 ООС вводится для стабилизации работы.
69141. Операционные усилители. Основные параметры операционного усилителя 50.5 KB
  Используются для усиления постоянного и переменного сигнала как инвертор или повторитель сигнала а также как часть более сложного устройства источник тока источник напряжения и т. fгр граничная частота работы ОУ некритический параметр...
69142. Генераторы гармонических колебаний 73 KB
  Генераторы гармонических колебаний Выдают синус на выходе. Генераторы делятся на: генераторы с внешним возбуждением; генераторы с самовозбуждением. Генераторы строятся на базе усилителя и ПОС.
69143. Датчики 178.5 KB
  Датчики реагируют на различные виды воздействий. Датчики температуры. Таблица 1 Датчики температуры Виды датчиков Типы датчиков Диапазон сопротивлений Ом Диапазон рабочих температур оС Достоинства Недостатки Проволочные термосопротивления ТСМ Линейная...
69145. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ЭЛЕКТРОНИКИ И КЛАССИФИКАЦИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВ 84 KB
  Этапы и направления развития электроники. Классификация и области применения устройств компьютерной электроники. Значительные изменения во многих отраслях науки и техники обусловлены развитием электроники.
69146. ЭЛЕМЕНТНАЯ БАЗА КОМПЬЮТЕРНОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ 328.5 KB
  Постоянные резисторы подразделяют на резисторы общего и специального назначения. Резисторы общего назначения имеют диапазон номинальных значений сопротивлений от 1 Ом до 10 МОм с номинальной мощностью рассеяния от 0125 до 100 Вт.
69147. Полупроводниковые диоды. Принцип работы. Основные классификации и характеристики 44.5 KB
  Полупроводниковые диоды. Обозначение: Uпр = 0608 В для Si Si кремний Uпр = 0304 В для Ge Ge германий Вольт-амперная характеристика идеального диода прямая ветвь прямой ток обусловлено движение основных носителей; обратный ток движение неосновных носителей...