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

80769. Право общего природопользования 34.47 KB
  При этом однако в ряде случаев устанавливаются пределы и условия общего пользования природными ресурсами. Однако в составе земель поселений выделяются рекреационные территориальные зоны на которых осуществляется право общего землепользования. Землями общего пользования в значительной степени являются земли лесного фонда правовой режим которых определяется земельным законодательством.
80770. Право специального природопользования: основания возникновения и прекращения 31.45 KB
  Формы специального природопользования: комплексное природопользование; специальное пользование водами недрами объектами животного мира другими природными ресурсами. Необходимость введения комплексного природопользования обусловлена тем что нередко при предоставлении одного природного ресурса в пользование используются в большей или меньшей степени другие ресурсы либо на них оказывается воздействие. Право специального природопользования возникает на основании разрешений лицензий договоров оформляемых в рамках определенных в...
80771. Функции государственного экологического управления 29.4 KB
  Речь идет о распоряжении природными ресурсами об обеспечении рационального использования и воспроизводства природных ресурсов сохранения или восстановления благоприятного состояния окружающей среды соблюдения и защиты экологических прав и законных интересов граждан. Функции управления деятельность по обеспечению охраны окружающей природной среды и рационального природопользования: 1 создание системы органов управления в сфере охраны окружающей среды; 2 подзаконное нормотворчество; 3 распоряжение управление природными ресурсами; 4...
80772. Система и полномочия органов государственного экологического управления 33.24 KB
  Полномочия органов государственной власти Российской Федерации в сфере отношений связанных с охраной окружающей среды К полномочиям органов государственной власти Российской Федерации в сфере отношений связанных с охраной окружающей среды относятся: обеспечение проведения федеральной политики в области экологического развития Российской Федерации; разработка и издание федеральных законов и иных нормативных правовых актов в области охраны окружающей среды и контроль за их применением; разработка утверждение и обеспечение реализации...
80773. Мониторинг окружающей среды: правовое регулирование и содержание 29.5 KB
  Государственный экологический мониторинг мониторинг окружающей среды осуществляемый органами государственной власти РФ и органами государственной власти субъектов РФ. Цели экологического мониторинга: 1 наблюдение за состоянием окружающей среды в том числе в районах расположения источников антропогенного воздействия; 2 наблюдение за воздействием антропогенных источников на окружающую среду; 3 обеспечение потребностей государства юридических и физических лиц в достоверной информации необходимой для предотвращения и или уменьшения...
80774. Лицензирование в области охраны окружающей среды 32.52 KB
  В лицензии на комплексное природопользование указываются: данные о предприятии получившем лицензию; данные о целевом назначении работ связанных с природопользованием; границы территории земельного участка предоставляемого для ведения работ связанных с природопользованием; перечень используемых природных ресурсов лимиты предельные объемы их изъятия или использования; перечень нормативы и лимиты выбросов сбросов загрязняющих веществ и размещаемых отходов; уровни загрязнения компонентов окружающей среды до начала...
80775. Природоохранная деятельность правоохранительных органов 38.33 KB
  При этом характерным отличием смысла и содержания надзорной деятельности органов прокуратуры от деятельности тех же органов государственного или муниципального экологического контроля является то что прокуроры проводят проверки только при наличии сигнала о совершенных нарушениях которые требуют именно прокурорского вмешательства. В системе органов прокуратуры созданы и функционируют специализированные природоохранные прокуратуры число которых в последние годы значительно сократилось и составляет порядка пятидесяти. Наконец в рамках того же...
80776. Природоохранительная деятельность судебных органов 29.93 KB
  Высокая степень общественной опасности этого вида правонарушений обусловлена тем что объектом их посягательства является стабильность среды обитания человека а также гарантированное статьей 42 Конституции Российской Федерации право каждого на благоприятную природную среду. Конституция Российской Федерации ст. Особенно важная роль принадлежит Конституционному Суду Российской Федерации разрешающему дела о соответствии федеральных законов нормативных актов Президента РФ законов субъектов Российской Федерации ее Конституции.
80777. Нормативы воздействия на окружающую среду: виды, критерии и порядок определения 31.07 KB
  В числе основных следует назвать Федеральный закон Об охране окружающей среды глава V которого Нормирование в области охраны окружающей среды определяет систему экологических нормативов критерии их установления. В систему экологических нормативов входят: нормативы качества окружающей среды; нормативы предельно допустимого вредного воздействия на состояние окружающей среды; нормативы допустимого изъятия природных ресурсов. Будучи утвержденными специально уполномоченными государственными органами в области природопользования и...