Экология СПРАВОЧНИК. Все растения содержат хлоропласты
Хлоропласты
(греч. «хлорос» — зеленый) — двухмембранные органеллы достаточно сложного строения, содержащие хлорофилл и осуществляющие фотосинтез. Характерны только для растительных клеток ( рис. 1). У водорослей носителями хлорофилла являются хроматофоры — предшественники пластид, они же встречаются у животного — эвглены зеленой (форма разнообразная). Хлоропласты высших растений имеют форму двояковыпуклой линзы, наиболее рационально улавливающей свет. В клетке находится в среднем 10-30 (до 1000) хлоропластов. Длина пластиды составляет 5-10 мкм, толщина — 1-3, ширина — 2-4 мкм. Хлоропласты покрыты наружной гладкой мембраной, в то время как внутренняя мембрана образует в полости пластиды структуры, называемые тилакоидами (мешками). Дисковидные тилакоиды формируют граны, а трубковидные тилакоиды — тилакоиды стромы, соединяющие все граны в единую систему. В одной гране содержится от нескольких до 50 тилакоидов, а число гран в хлоропласте достигает 40-60. Пространство между тилакоидами стромы и гранами заполнено «основным веществом» — стромой. состоящей из белков, липидов, углеводов, ферментов, АТФ. Кроме того, в строме находятся пластидная ДНК. РНК, рибосомы. Мембраны тилакоидов имеют типичное строение, но в отличие от других органелл они содержат красящие вещества — пигменты хлорофилл (зеленый) и каротиноиды (красно-оранжево-желтые). Хлорофилл — основной пигмент, связан с глобулярными белками в белково-пигментные комплексы, расположенные по наружной стороне мембраны тилакоидов гран. Каротиноиды — дополнительные пигменты, находятся в липидном слое мембраны, где они не видны, так как растворены в жирах. Но место их расположения точно соответствует белково-пигментному комплексу, поэтому пигменты в мембранах не образуют непрерывного слоя, а распределены мозаично. Строение хлоропластов тесно связано с их функцией. В них происходит фотосинтез; на мембранах тилакоидов гран проходят световые реакции, в строме — фиксация углерода (темновые реакции). Хлоропласты — полуавтономные органеллы, в которых синтезируются собственные белки, однако долго жить вне клетки они не могут, так как находятся под общим контролем ядра клетки. Размножаются они путем деления пополам или могут образовываться из пропластид или из лейкопластов. Пропластиды передаются через зиготу в виде очень маленьких телец, их диаметр составляет 0,4-1,0 мкм, они бесцветны и покрыты двойной мембраной. Пропластиды находятся в клетках конуса нарастания стебля и корня, зачатках листьев. В зеленых органах листьях, стеблях — они превращаются в хлоропласты. По окончании жизненного цикла хлорофилл разрушается (обычное изменением длины светового дня и понижением температуры), часть хлоропластов превращается в хромопласты — зеленые листья и плоды краснеют или желтеют, после чего опадают.
Рис. 1. Строение: а — хлоропласта, б — лейкопласта, в — хромопласта; 1 — внешняя мембрана, 2 — внутренняя мембрана, 3 — метрике (строма), 4 — тилакоиды стромы (ламеллы), 5 — грана, в — тилакоид граны, 7 —крахмальное зерно, 8 — каротино-иды в каплях липидов, 9 — ДНК, 10 — рибосомы, 11 — разрушающиеся мембранные структуры
Источник: Т. Л. Богданова "Пособие для поступающих в вузы"
Хлоропласта структура
Хлоропласты у водорослей, как и у других растений, окружены оболочкой и состоят из основного вещества (стромы) и погруженных в него пластинчатых, или ламеллярных, структур, а также различного рода включений, отличающихся по размерам, форме и составу своего содержимого (рис. 6, 1и).[ ...]
Хлоропласты обладают известной автономией в системе клетки. В них имеются собственные рибосомы и набор веществ, определяющих синтез ряда собственных белков хлоропласта. Имеются также ферменты, работа которых приводит к образованию липидов, входящих в состав ламелл, и хлорофилла. Как мы видели, хлоропласт располагает и автономной системой добывания энергии. Благодаря всему этому хлоропласты способны самостоятельно строить собственные структуры. Существует даже взгляд, что хлоропласты (как и митохондрии) произошли от каких-то низших организмов, поселившихся в растительной клетке и сперва вступивших с нею в симбиоз, а затем ставших ее составной частью, органоидом.[ ...]
Структура хлоропластов. |
Изучение хлоропластов с помощью электронного микроскопа показало, что мембранная система имеет здесь дифференцированную, очень сложную, но четко упорядоченную структуру, которая различается у разных растений характером упаковки и степенью ее выраженности. Мембранная система погружена в строму (или матрикс) хлоропласта, в которой локализованы ферменты, связанные с восстановлением углекислоты и синтезом углеводов. Существенным обстоятельством является то, что в хлороплас-тах, кроме систем, непосредственно участвующих в осуществлении процесса фотосинтеза, имеется также собственная (отличная от ядерной) ДНК, рибосомы и другие компоненты белоксинтези-рующих систем. Для хлоропластов многих водорослей характерно также наличие специфического образования — пиреноида, функциональная роль которого остается неясной. Хлоропласты способны к делению и имеют чрезвычайно разнообразную форму у разных водорослей.[ ...]
Схема структуры двойной ла-меллы хлоропласта |
Для развития хлоропластов из пропластид обычно необходим свет. Развитие происходит путем отшнурсмвывания от внутренней мембраны уплощенных пузырьков, образующих сплющенную, окруженную двойной мембраной пластинку тилакоидов, в которых в конечном итоге синтезируется хлорофилл. Пластиды, которые развиваются таким образом, ■ называются этиопластами.[ ...]
В цитоплазме и хлоропластах клеток в зоне хлоротических местных некрозов, вызываемых ВТМ и огуречным вирусом 4, обнаружены группы аномальных окруженных мембранами пузырьков, причем в хлоропластах, как полагают, они образуются в результате выпячивания окружающих их мембран. Сферосомы клеток в зоне вокруг некротических местных поражений, образуемых ВТМ на листьях растений N. glutinosa, часто содержат одиночные включения с хорошо выраженной кристаллической структурой; в нормальных клетках подобные включения не обнаружены [855].[ ...]
Па свету образуется хлорофилл. Короткие тилакоиды располагаются стопкой друг над другом и образуют тилакоиды гран. Пластиды достигают окончательного размера (рис. 30). Непосредственно ив про-пластид могут образовываться и бесцветные пластиды (лейкопласты— амплопласты) (рис. 31). Лейкопласты чаще всего локализованы в клетках запасающих тканей. Во многих случаях в лейкопластах ламеллы сохраняют связь с внутренней оболочкой. В строме лейкопластов располагаются крахмальные зерня, осмио-филыше глобулы, белковые включения. Эти глобулы располагаются сплошным слоем под оболочкой пластид.[ ...]
Для превращения пропластид в хлоропласта необходим свет. В темноте процессы синтеза и формирования мембранных структур прерываются.[ ...]
Необходимо иметь в виду, что различные структуры, встречающиеся в незараженпой клетке, по своей морфологии могут напоминать вирусные включения. Так, в молодых хлоропластах корней фасоли найдены кристаллы запасного белка и связанные с ними пузырьки [1267]; кристаллические включения обнаружены в хлоропластах внешне здоровых листьев Масайатха [1360]. Маринос [1146] описал пластиды, содержащие вакуоли и мембрапы, в меристеме глазков клубней картофеля. Он назвал эти образования «ноли-функциопалыгами пластидами», но возможно, что некоторые из обнаруженных им ультраструктур возникли в результате «замаскированной» вирусной инфекции клубной.[ ...]
Резервирование (избыточность) субклеточных структур - очевидная вещь. Под структурной избыточностью понимают наличие в клетке функционально однозначных элементов в большем количестве, чем это необходимо для нормальной работы системы. Это уменьшает вероятность отказа системы в случае очень большой нагрузки на ее элементы. Примером является большое количество хлоропластов в клетке и их организация из множества равнозначных в функциональном отношении тилакоидов.[ ...]
Хромопласты возникают либо из пропластид, либо из хлоропластов, либо из лейкопластов. Их внутренняя мембранная структура гораздо проще, чем у хлоропластов. Гран нет, строма содержит много желтого или оранжевого пигмента. Хромопласты содержатся в клетках лепестков, плодов, корнеплодов.[ ...]
На микрофотографиях показано (рис. 10 и 11), как изменяется структура тилакоидных систем листьев, подвергшихся газации. Тилакоиды хлоропластов контрольных растений в эксперименте 1 имеют форму продолговатых пузырьков. Тилакоиды у растений, подвергавшихся газации, в особенности при концентрации НС1 0,25 мг/м3 воздуха, характеризуются наличием регулярно повторяющихся электроноплотных участков, типичных для вполне развитых хлоропластов. Тилакоиды более отчетливо объединены в граны, но из-за неодинакового диаметра гран края их представляются заостренными. Вероятно, низкие концентрации НС1 ускоряют формирование гран.[ ...]
При хроническом воздействии S02 наступают иные изменения структуры хлоропластов: матрикс стромы становится гранулярным и наблюдается аггломерация.[ ...]
Показателями приема химических сигналов наружной мембраной хлоропласта или тилакоидной мембраной могут быть соответственно изменения ионной проницаемости или фотохимической активности, что позволяет характеризовать хлоропласт как биологическую структуру, подчиняющуюся единым закономерностям химической сигнализации.[ ...]
Болд и Солберг [67, 1640] с помощью фазово-контрастной микроскопии обнаружили структуры, названные ими «серыми пластинками», которые образуются на ранней стадии формирования кристаллов и которые, возможно, состоят из одиночного или двойного слоя ориентированных вирусных частиц. Вармке и Эдвардсон [1865] описали процесс роста кристаллов в клетках волосков табачного листа. На первых стадиях в цитоплазме инфицированных клеток вирусные частицы находились в свободном состоянии в форме небольших агрегатов параллельно расположенных палочек, соединяющихся торцам. Эти агрегаты затем увеличиваются в размерах и образуют структуры, аналогичные «серым пластинкам» Солберга и Болда. В процессе роста кристаллы не окружены какой-либо мембраной, и, поскольку они становятся многослойными, между их слоями оказываются иногда включенными часть эндоплазматической сети, митохондрии и даже хлоропласта.[ ...]
Свечение обусловлено не фосфоресценцией, а особым строением пластинчатых структур протонемы, сидящих на прямостоячих ветвях, растущих в направлении света. Пластинка, вызывающая свечение, направлена против падающего света и слагается линзовидными клетками с выпуклой передней и воронковидной задней стенкой. Именно в заднем углу клетки размещены 4—6 хлоропластов. Луч света преломляется сферической передней стенкой, направляется на хлоропласты, пройдя насквозь хлоропласт, отражается задней стенкой; вновь преломленный в передней стенке, выходит параллельно входному лучу уже как зеленый свет. При изменении угла падения световых лучей изменяется и положение хлоропластов, собирающихся снова в фокусе преломленных лучей. Фокусированием световых лучей на хлоропластах достигается оптимальный для фотосинтеза эффект в условиях рассеянного света.[ ...]
Перекисная трансформация ненасыщенных жирных кислот, входящих в мембранные структуры, сопровождается нарушением полупроницаемости мембран, утратой способности к плазмолизу, высвобождением внутренних элементов клеточных органелл, нарушением осмотического равновесия, полной деструкцией гран хлоропластов.[ ...]
К этому подотделу относятся представители с одноклеточпым талломом монадной структуры (рис. 61). Продольная бороздка всегда тяпется вдоль брюшной стороны, в углублении на переднем конце клетки она переходит в треугольную глотку. Из глотки выходят два неодинаковых жгутика. Трихоцисты (рис. 61,1з, Зз) или слизистые тельца (рис. 61,4к), расположены в поверхностном слое цитоплазмы. Хлоропласты многочисленные, мелкие, дисковидные, светло-зеленые, между ними — капли масла.Пигментов меньше, чем в других группах, обнаружены только хлорофилл а, -каротин и несколько ксантофиллов. Есть и бесцветные формы. Вакуольный аппарат сложный. Ядро крупное. Запасное вещество — капли жира. Распространены преимущественно в сфагновых болотах, реже в озерах и других стоячих водоемах.[ ...]
При прорастании зооспоры или зиготы сначала образуется сифонная булавовидная структура, ориентированная вертикально вверх. Прежде чем в ней начнется образование перегородок, она достигает заметных размеров, дифференцируясь на базальную (ризоидную) и апикальную части. Хлоропласт имеет сетчатое строение (рис. 236, 2), но, в отличие от остальных сифонокладовых, у кладофоры тенденция к соединению отдельных хлоропластов выражена в большей мере, поэтому часто хлоропласт выглядит как цельная, хотя и продырявленная пластинка, и увидеть, что он состоит из отдельных частей, можно лишь с помощью специальной цитологической техники.[ ...]
Для растительной клетки характерно присутствие пластид. Важнейшие пластиды — это хлоропласты. Они осуществляют трансформацию световой энергии в химическую. Другой важнейший энергетический процесс (синтез АТФ за счет энергии окисления) происходит в митохондриях. Они представляют собой овальные или палочковидные структуры длиной 1...2 мкм. Система канальцев и цистерн (диктиосом), ограниченных однослойной мембраной, составляет аппарат Гольджи, основная функция которого — внутриклеточная секреция веществ, необходимых для построения клеточной оболочки и др. В округлых тельцах — лизосомах сконцентрированы гидролитические ферменты. С помощью сферосом идет синтез липидов.[ ...]
Плазматическая мембрана, мембрана эндоплазматической сети, а также ядер, митохондрий и хлоропластов (см. ниже) представляют собой чрезвычайно сложные структуры, обладающие рядом важнейших биологических свойств. Многие мембраны содержат ферменты, транспортные системы, с помощью которых осуществляется перенос молекул питательных веществ и неорганических ионов внутрь клеток и внутри клеток, а также вывод из клеток продуктов жизнедеятельности. Мембранные структуры способны к самовосстановлению, если в них по каким-то причинам возникают повреждения.[ ...]
У пораженных мучнистой росой растений наблюдается усиление транспирации и резкое ухудшение структуры хлоропластов в листьях. Недобор урожая может достигать 15 % и более.[ ...]
Основная функция хлородластов — это процесс фотосинтеза. В 1955 г. Д. Ариоп показал, что в изолированных хлоропластах может быть осуществлен весь процесс фотосинтеза. Важво отметить, что хлоропласты имеются пе только в клетках листа. Последнее явление (хлорофиллопосность зародыша) привлекает внимание систематикой растений. Исследования покезалв. что структура хлоропластов, расположенных в других органах растения, так же как и состав пигментов, сходны с хлоронластами листа. Зто дает основания считать, что они способны к фотосинтезу. В том случае, если они подвергаются освещению, по-видимому, в них действительно происходит фотосинтез. Так, фотосинтез хлоропластов. расположенных в остях колоса, ыожет составлять около 30% от общего фотосинтеза растения. Позеленевшие па свету корни способны к фотосинтезу. В хлоропластах, находящихся, в кожуре плода до определенного этапа его развития, также может идти фотосинтез. Согласно предполвжению А. Л. Кур-санова, хлоропласты, расположенные вблизи проводящих путей, выделяя кислород, способствуют повышен иго интенсивности обмена веществ ситовидных трубок.[ ...]
В клетках водорослей, так же как и в других зеленых растениях, но в отличие от грибных организмов, имеется хлоропласт-структура, обеспечивающая способность к фотосинтезу.[ ...]
По мере старения культуры водорослей и под действием токсиканта, в результате нарушения упорядоченности структуры хлоропластов и связанного с этим образования из хлорофилла различных продуктов деструкции, в клетках водорослей накапливаются некоторые количества феофитина. Продукты деградации хлорофилла в токсикологических опытах могут составлять значительную часть общего количества зеленых пигментов, что приводит к ошибкам в определении хлорофилла, поскольку они поглощают свет также в красной области спектра. Этот факт необходимо учитывать.[ ...]
Достигнув определенного уровня, нарушения функции клеток могут отразиться на следующем, более высоком уровне организации. Изменения структуры ламеллярной системы хлоропластов, например, как видно на электрон-но-микроскопических фотографиях (рис. 10 и И), могут вызывать подавление восстановительных реакций в процессе ассимиляции СОг и задержку роста и развития, в особенности листьев; повреждение на уровне клетки может внешне проявляться в форме хлороза или некроза.[ ...]
Т. Вейер предложил гранулярно-решетчатую модель, согласно которой внутренние пространства всех тнла-коидов соединены между собой (рис. 27). У хлоропластов большинства водорослей гран нет, а ламеллы собраны е группы (пачки) по 2—8 штук. Не во всех случаях и у Рис. 27. Схема гранулярно-сетча-высших растений хлоропласты Еме- той структуры хлоропласта.[ ...]
В дальнейшем развитие клетки цошло не по линии совершенствования этого образования, а в направлении создания качественно иной, менее громоздкой структуры с аналогичными функциями, о чем свидетельствует отсутствие пиреноидов в хлоропластах растений, занимающих более высокую ступень развития по сравнению с водорослями.[ ...]
Основой жизнедеятельности клетки являются обмен веществ и превращение энергии. Главным источником энергии на Земле является Солнце. Клетки растений специальными структурами в хлоропластах улавливают энергию Солнца, превращая ее в энергию химических связей молекул органических веществ и АТФ.[ ...]
Между плазматической мембраной и клеточной стенкой имеется связь в виде десмозов — мостиков. Цитоплазматическая мембрана часто дает инвагинации — впячивания впутрь клетки. Эти впячивания образуют в цитоплазме особые мембранные структуры, названные мезосомами. Некоторые виды мезосом представляют собой тельца, отделенные от цитоплазмы собственной мембраной. Внутри таких мембранных мешочков упакованы многочисленные пузырьки и канальцы (рис. 2). Эти структуры выполняют у бактерий самые различные функции. Одни из этих структур — аналоги митохондрий. Путем инвагинации цитоплазматической мембраны образуется также фотосинтезирующий аппарат бактерий. После впячивания цитоплазмы мембрана продолжает расти и образует стопки (табл. 30), которые по аналогии с гранулами хлоропластов растений называют стопками ти-лакоидов. В этих мембранах, часто заполняющих собой большую часть цитоплазмы бактериальной клетки, локализуются пигменты (бактериохлорофилл, каротиноиды) и ферменты (цитохромы), осуществляющие процесс фотосинтеза.[ ...]
Возникновение у клетки способности делиться в двух и более плоскостях привело к образованию пластинчатой, мешковидной и трубчатой структуры весьма разнообразной формы (табл. 31, 2, 6, 7). Так же как у улотриксовых, слоевище ульвовых еще слабо дифференцировано. Заметно отличаются от остальных лишь крупные клетки в основании растения, снабженные ризоидными отростками, с помощью которых осуществляется прикрепление растений. Так же как у улотрикса, клетки ульвовых содержат единственный пристенный хлоропласт с одним или несколькими пиреноидами и одно ядро, расположенное по продольной оси клетки.[ ...]
Однолетнее растение мятлик луговой (Роа annua) является одним из наиболее чувствительных к смогу, и его повсеместное распространение делает его весьма удобным индикатором смога. Поражения ограничены теми «летками, которые находятся в стадии максимального расширения. Они возникают на верхушке наиболее молодых листьев и постепенно переходят и на старые листья. Начальное и наиболее тяжелое поражение возникает в окружении подустьичных камер. За дезинтеграцией хлоропластов следует плазмолиз и, наконец, полная дегидратация пораженных клеток, что приводит к мумификации мезофильной ткани в пораженных участках.[ ...]
Бактерии: прокариоты («доядерные») одноклеточные организмы. Их клетки не имеют отделенного от цитоплазмы ядра. Однако генетическая программа, как и у всех живых организмов, закодирована в виде последовательности нуклеотидов в ДНК и несет информацию о структуре белков. Бактериальные клетки не содержат таких органелл, как хлоропласты (специализированные для фотосинтеза) и митохондрии (специализированные для клеточного дыхания и синтеза АТФ). Эти биохимические процессы происходят у бактерий в цитоплазме.[ ...]
С помощью люминесцентного микроскопа также изучают живые, нефиксированные клетки. Люминесценцией называется свечение объекта в результате поглощения световой энергии, вызываемое ультрафиолетовыми, а также синими и фиолетовыми лучами. Многие клеточные структуры обладают способностью к собственной (первичной) люминесценции. Так, хлорофилл, содержащийся в хлоропластах растительных клеток, обладает ярко-красной люминесценцией; довольно отчетливое свечение имеется у витаминов А и В, а также некоторых бактерий.[ ...]
Недавно был предложен способ, который может помочь идентифицировать вирусные частицы в клетках, инфицированных мелкими сферическими вирусами 112181. Было найдено, что вирусоподобные частицы в растениях Chenopodium, обычно рассеянные в цитоплазме, образуют легко идентифицируемые кристаллические структуры, если перед фиксацией дать листьям слегка привянуть. Это наблюдение подкрепляет предположение о том, что образование кристаллических структур в инфицированных клетках зависит от концентрации вируса. Пользуясь такой методикой, мы не наблюдали больших количеств ВЖМТ-подобпых частиц внутри ядер и хлоропластов. Однако везикулярные структуры или внячивалия мембраны хлоронластов могут содержать ВЖМТ-подобные частицы. В клетках увядших листьев много таких частиц обнаруживалось также в пространствах между сгруппированными хлоропластами (эти пространства имеют примерно сферическую форму; фото 58) (Усияма и Мэтьюз, неопубликованные данные). Материал, заполняющий пространства между хлоропластами, включал большое количество меченого уридина [1036]. Эти эксперименты позволили нам условно сделать заключение, что местом сборки ВЖМТ в клетке является цитоплазма. Области цитоплазмы между сгруппированными хлоропластами, возможно, играют какую-то специфическую роль в качестве места синтеза и сборки ВЖМТ; однако этот вывод требует подтверждения.[ ...]
Изучением диатомовых водорослей занимаются уже почти 150 лет, за этот период была предпринята не одна попытка их систематизации. Все системы диатомей можно разделить на три группы в зависимости от того, какие признаки были положены в их основу: 1) строение клеток и тип колоний; 2) положение, число и форма хлоропластов; 3) форма и детальная структура панциря. Системы первых двух групп оказались неудачными, так как форма колоний и хлоропластов в значительной мере зависит от условий среды и может часто меняться. Даже в пределах одного рода виды имеют различную форму хлоропластов и различное строение колоний в зависимости от того, где они обитают — в планктоне или бентосе. И наоборот, генетически не связанные между собой роды при наличии внешнего сходства по этим признакам включались в одну и ту же систематическую группу. Системы третьей группы базируются на более постоянных признаках — на строении панциря и деталях его структуры, позволяющих устанавливать родственные связи между таксонами. Кроме того, подобные системы имеют еще одно преимущество перед остальными: в них можно охватить не только современные, но и ископаемые формы, а это важно при создании действительно филогенетической системы диатомей.[ ...]
Если рассмотреть ранние стадии развития халимеды и удотеи (рис. 229, 7—11), то бросается в глаза родство всех сифоновых водорослей. Вначале зигота растет, оставаясь какое-то время одноядерной. Затем, на более поздней стадии, она претерпевает ряд цитологических и морфологических изменений. Одно крупное ядро делится, некоторые хлоропласты теряют свой крахмал и превращаются в лейкопласты, вся структура вытягивается в вертикальный сифон с первичным ризоидом в основании. Следующая стадия имеет разнонитчатое строение. И только на самых поздних стадиях развития происходит переплетение и смыкание вертикальных нитей.[ ...]
В фазу колошения и созревания содержание марганца резко возрастает в колосе. Эти же авторы нашли, что марганец локализуется главным образом в незеленых цитоплазменных структурах и крупных фрагментах клетки. Так, по их данным, в крупных фрагментах клетки марганца содержится 325,1 мг на 100 г золы, или 16,3%; в хлоропластах 823,9, или 42,5%; в митохондриях 500, или 25,1%; в незеленых цитоплазменных структурах 321, или 16,1% марганца. Т.А.Парибок (1959) считает, что марганца в период вегетации больше в листьях, чем в стеблях. В период же созревания он мигрирует в колос, где содержание его возрастает до 38% от общего количества в растениях. Эти данные поволяют считать, что марганец имеет отношение в основном к функционирующим, деятельным органам растений.[ ...]
Характер окрашивания этих трубочек наводит на мысль, что они содержат липиды или нуклеиновые кислоты [1216]. Принимая во внимание тот факт, что они появляются па очень рашшх стадиях инфекции, можно предположить, что они каким-то образом свя:шш с синтезом или сборкой вируса. Однако какими-либо определенными данными об их роли мы пока еще не располагаем. Подобные структуры наблюдали и другие авторы в клетках, инфицированных ВТМ. Было высказано предположение, что эти трубочки являются прямыми предшественниками палочек ВТМ; полагают, что палочки могли образовываться из них в результате процессов уплотнения и сжатия [1545]. В качестве главного возражения против такого вывода выдвигают в настоящее время различия в характере окрашивания этих трубочек и частиц ВТМ [1216], а также тот факт, что подобная стадия отсутствует при реконструкции ВТМ in vitro. Не удавалось наблюдать палочек ВТМ на топких срезах ядер или хлоропластов в инфицированных клетках [ 1213, 1545]. Однако хлоропласта в клетках больных растений могут образовывать нпячивашш или вакуолизироватьея, и в таких областях бывают видны палочки ВТМ. Возможно, именно существованием таких впячиваний следует объяснить наличие небольших количеств ВТМ в препаратах изолированных хлоропластов. Локализация ВТМ в клетке может быть различной у разных штаммов вируса. Большая часть описанных выше работ выполнена на типичном штамме ВТМ. Однако для штамма UR, например, были получены четкие доказательства присутствия вируса в хлоропластах [1546]. Некоторые имеющиеся в литературе противоречия могут быть обусловлены различиями в поведении разных штаммов вируса.[ ...]
Поверхностная мембрана — плазмалемма изолирует клетку от окружающей среды. Органеллы цитоплазмы имеют свои поверхностные мембраны. Вакуоль ограничена внутренней мембраной цитоплазмы — тоноплас-том. Мембраны составляют также внутреннюю структуру таких органелл, как хлоропласты и митохондрии, увеличивая поверхность, на которой протекают важнейшие биохимические и биофизические процессы.[ ...]
На срезах листьев, находившихся в момент заражения в очень молодом возрасте, на которых развивалось типичное мозаичное заболевание, с помощью-светового микроскопа легко можно обнаружить ряд патологических отклонений в структуре хлоронластов. Островки ткани в мозаичных участках, имеющие различные оттенки зеленого, желтого и белого цветов, содержали, различные штаммы ВЖМТ, действующие на хлоропласта каждый своим особым и характерным образом (фото 37, цветная вклейка 1 и фото 56).[ ...]
Однако в том виде, в каком они применялись, эти системы так и не дали возможности получить какие-либо определенные результаты. Объясняется это, вероятно, несколькими причинами. Во-первых, в растительных тканях, обычно присутствуют фенолы; они не только создают затруднения при выделении вирусов (гл. Во-вторых, в растительных тканях широко распространены нуклеазы, которые быстро инактивируют PIIK, если их но удалить или не подавить их активность. В-третьих, наличие у растений целлюлозных клеточных стенок означает, что для разрушения клеток требуются довольно жесткие методы. Между тем хлоропласта — хрупкие органеллы, и потому многие препараты, используемые в качестве бесклеточпых систем, загрязнены их фрагментами, которые очень трудно удалить. Наконец, в-четвертых, клетки взрослых, полностью развитых листьев имеют крупные вакуоли, содержимое которых может повреждать цитоплазматические структуры при разрушении клеток еще до того, как сыграют свою роль защитные вещества, присутствующие в экстрагирующей среде.[ ...]
ru-ecology.info
Хлоропласт - это... Что такое Хлоропласт?
Хлоропла́сты — зелёные пластиды, которые встречаются в клетках растений и некоторых бактерий. С их помощью происходит фотосинтез. Хлоропласты содержат хлорофилл. Являются двумембранными органеллами[Пр. 1]. Под двойной мембраной имеются тилакоиды (мембранные образования, в которых находится электронтранспортная цепь хлоропластов). Тилакоиды высших растений группируются в граны, которые представляют собой стопки сплюснутых и тесно прижатых друг к другу тилакоидов, имеющих форму дисков. Соединяются граны с помощью ламелл. Пространство между оболочкой хлоропласта и тилакоидами называется стромой. В строме содержатся хлоропластные молекулы РНК, пластидная ДНК, рибосомы, крахмальные зёрна, а также ферменты цикла Кальвина[1].
Происхождение
Предполагают, что хлоропласты возникли из цианобактерий, так как являются двухмембранным органоидом, имеют собственную ДНК и РНК, полноценный аппарат синтеза белка (причем рибосомы прокариотического типа — 70S), размножаются бинарным делением, а мембраны тилакоидов похожи на мембраны прокариот (наличием кислых липидов) и напоминают соответствующие органеллы у цианобактерий.
Модель хлоропласта Ультраструктура хлоропласта: 1. наружняя мембрана 2. межмембранное пространство 3. внутренняя мембрана (1+2+3: оболочка) 4. строма (жидкость) 5. тилакоид с просветом (люменом) внутри 6. мембрана тилакоида 7. грана (стопка тилакоидов) 8. тилакоид (ламела) 9. зерно крахмала 10. рибосома 11. пластидная ДНК 12. плстоглобула (капля жира)См. также
Примечания
Комментарии
- ↑ Хлоропласты организмов, относящихся к группе хромистов, имеют четырёхслойную оболочку. Предполагается, что в истории их возникновения включение одной клетки в состав другой происходило дважды.
Источники
- ↑ Тихонов А. Н. Трансформация энергии в хлоропластах — энергопреобразующих органеллах растительной клетки // Соровский Образовательный Журнал. 1996. № 4. С. 24—32
dic.academic.ru
Важным свойством хлоропластов является их способность к движению. Хлоропласты передвигаются не только вместе с цитоплазмой, но способны и самопроизвольно изменять свое положение в клетке. Скорость движения хлоропластов составляет около 0,12 мкм/с. Хлоропласты могут быть распределены в клетке равномерно, однако чаще они скапливаются около ядра и вблизи клеточных стенок. Большое значение для расположения хлоропластов в клетке имеют направление и интенсивность освещения. При малой интенсивности освещения хлоропласты становятся перпендикулярно к падающим лучам, что является приспособлением к лучшему их улавливанию. При высокой освещенности хлоропласты передвигаются к боковым стенкам и поворачиваются ребром к падающим лучам. Получены данные, что движение хлоропластов регулируется синим светом. В зависимости от освещения может также меняться и форма хлоропластов. При более высокой интенсивности света их форма становится ближе к сферической. Основная функция хлоропластов — это фотосинтез. В 1955 г. Д. Арнон показал, что в изолированных хлоропластах может быть осуществлен весь процесс фотосинтеза. Важно отметить, что хлоропласты имеются не только в клетках листа. Они встречаются в клетках не специализирующихся на фотосинтезе органов: в стеблях, колосковых чешуйках и остях колосьев, корнеплодах, клубнях картофеля и т. д. В ряде случаев зеленые пластиды обнаруживаются в тканях, расположенных не в наружных, освещенных частях растений, а в слоях, удаленных от света: в тканях центрального цилиндра стебля, в средней части луковицы лилейных, а также в клетках зародыша семени многих покрытосеменных растений. Последнее явление (хлорофиллоносность зародыша) привлекает внимание систематиков растений. Имеются предложения разделить все покрытосеменные растения на две большие группы: хлороэмбриофиты и лейкоэмбриофиты, содержащие и не содержащие хлоропласты в зародыше (М.С. Яковлев). Исследования показали, что структура хлоропластов, расположенных в других органах растения, так же как и состав пигментов, сходны с хлоропластами листа. Это дает основания считать, что они способны к фотосинтезу. В том случае, если они подвергаются освещению, по-видимому, в них действительно происходит фотосинтез. Так, фотосинтез хлоропластов, расположенных в остях колоса, может составлять около 30% от общего фотосинтеза растения. Позеленевшие на свету корни способны к фотосинтезу. В хлоропластах, находящихся в кожуре плода до определенного этапа его развития, также может идти фотосинтез. Согласно предположению А.Л. Курсанова, хлоропласты, расположенные вблизи проводящих путей, выделяя кислород, способствуют повышению интенсивности обмена веществ ситовидных трубок. Вместе с тем роль хлоропластов не ограничивается их способностью к фотосинтезу. В определенных случаях они могут служить источником питательных веществ (Е.Р. Гюббенет). Хлоропласты содержат большое количество витаминов, ферментов и даже фитогормонов (в частности, гиббереллина и абсцизовой кислоты). В условиях, при которых ассимиляция исключена, зеленые пластиды могут играть активную роль в процессах обмена веществ. Известно, что присутствие листьев, находящихся в условиях, исключающих фотосинтез (закрывание землей), улучшает рост растений. Также доказано благоприятное влияние листьев на процесс сращивания привоя и подвоя. Все сказанное еще раз подчеркивает многообразную роль, которую играют зеленые пластиды в жизни растительного организма. |
fizrast.ru