خصائص Plastos ، هيكل وأنواع

ال plastos أو plastidiosson مجموعة من عضيات الخلايا شبه المستقلة مع وظائف متنوعة. تم العثور عليها في الطحالب ، الطحالب ، السرخس ، عاريات البذور وخلايا كاسعة البذور. البلاستيد الأكثر شهرة هو البلاستيدات الخضراء ، المسؤولة عن التمثيل الضوئي في الخلايا النباتية.

وفقا لتشكله ووظيفته ، هناك مجموعة كبيرة ومتنوعة من البلاستيدات: كروموبلاستس ، يوكوبلاستوس ، أميلوبلاستوس ، إتيوبلاستوس ، أوليبلاستس ، من بين أشياء أخرى. تتخصص البلاستيدات الخضراء في تخزين أصباغ الكاروتينات ، ويخزّن النشويات المخزنة بالأميلوبلاستات وتسمى البلاستيدات التي تنمو في الظلام etioplastos.

والمثير للدهشة أنه تم الإبلاغ عن البلاستيدات في بعض الديدان الطفيلية وفي بعض الرخويات البحرية.

مؤشر

• 1 الخصائص العامة
• 2 هيكل
• 3 أنواع
  • 3.1 البروبلاستيدات
  • 3.2 البلاستيدات الخضراء
  • 3.3 أميلوبلاست
  • 3.4 Chromoplasts
  • 3.5 أوليوبلاست
  • 3.6 يوكوبلاستوس
  • 3.7 Gerontoplastos
  • 3.8 الاثيوبيين
• 4 المراجع

الخصائص العامة

البلاستيدات هي عضيات موجودة في الخلايا النباتية المغلفة بغشاء دهني مزدوج. لديهم الجينوم الخاص بهم ، نتيجة لأصلهم الداخلي المنشأ.

يقترح أنه قبل حوالي 1.5 مليار سنة ابتلعت خلية بروتوكريوت بكتيريا التمثيل الضوئي ، مما أدى إلى سلالة حقيقية النواة.

بشكل نهائي ، يمكننا التمييز بين ثلاثة خطوط بلاستيد: الخلايا السكرية ، ونسب الطحالب الحمراء (رودوبلاستوس) ونسب الطحالب الخضراء (البلاستيدات الخضراء). أعطى السلالة الخضراء تؤدي إلى البلاستيدات من كل من الطحالب والنباتات.

تحتوي المادة الوراثية على 120 إلى 160 كيلو بايت - في النباتات العليا - ويتم تنظيمها في جزيء الحمض النووي المزدوج الدائر المغلق.

واحدة من السمات الأكثر لفتا للنظر في هذه العضيات هي القدرة على التحويل. يحدث هذا التغيير بفضل وجود المحفزات الجزيئية والبيئية. على سبيل المثال ، عندما يستقبل إثيوبيست ضوء الشمس ، فإنه يجمع الكلوروفيل ويصبح بلاستيدات خضراء.

بالإضافة إلى التمثيل الضوئي ، تؤدي البلاستيدات وظائف مختلفة: تخليق الدهون والأحماض الأمينية ، تخزين الدهون والنشا ، عمل الثغور ، تلوين هياكل النباتات مثل الزهور والفواكه ، وإدراك الجاذبية.

هيكل

جميع البلاستيدات محاطة بغشاء دهني مزدوج وداخلها هياكل غشائية صغيرة تسمى thylakoids ، والتي يمكن أن تمتد بشكل كبير في أنواع معينة من البلاستيدات.

يعتمد الهيكل على نوع البلاستيد ، وسيتم وصف كل متغير بالتفصيل في القسم التالي.

نوع

هناك سلسلة من البلاستيدات التي تؤدي وظائف مختلفة في الخلايا النباتية. ومع ذلك ، فإن الحد الفاصل بين كل نوع من أنواع البلاستيد ليس واضحًا للغاية ، نظرًا لوجود تفاعل كبير بين الهياكل وهناك إمكانية للتحويل البيني.

بنفس الطريقة ، عند المقارنة بين أنواع مختلفة من الخلايا ، وجد أن سكان البلاستيدات ليسوا متجانسين. من بين الأنواع الأساسية من البلاستيدات الموجودة في النباتات العليا ما يلي:

proplastides

إنها بلاستيدات لم تفرق بعد وهي مسؤولة عن نشأة جميع أنواع البلاستيدات. تم العثور عليها في meristems من النباتات ، سواء في الجذور أو في السيقان. هم أيضا في الأجنة والأنسجة الشابة الأخرى.

وهي عبارة عن هياكل صغيرة طولها ميكرومتر واحد أو اثنين ولا تحتوي على أي صبغة. لديهم غشاء ثايلاكويد والريبوسومات الخاصة بهم. في البذور ، تحتوي البروبلاستيديا على حبيبات النشا ، وهي مصدر مهم للاحتياطي للجنين.

عدد البروبلاستيديا في كل خلية متغير ، ويمكن العثور على ما بين 10 و 20 من هذه الهياكل.

إن توزيع البروبلاستيدات في عملية انقسام الخلايا ضروري للتشغيل السليم لل meristems أو عضو معين. عندما يحدث فصل غير متكافئ ولا تتلقى خلية البلاستيدات ، يتم توجيهها للموت السريع.

لذلك ، يجب أن يتم توزيع متجانسة في السيتوبلازم الخلية استراتيجية لضمان التقسيم العادل للبلاستيدات لخلايا ابنته.

وبالمثل ، يجب أن يرث البروبلاستيكوس من قبل المتحدرين وتكون موجودة في تكوين الأمشاج.

البلاستيدات الخضراء

البلاستيدات الخضراء هي البلاستيدات الأكثر بروزًا وضوحًا للخلايا النباتية. شكله بيضاوي أو كروي ويتراوح العدد عادة بين 10 و 100 البلاستيدات الخضراء لكل خلية ، رغم أنه يمكن أن يصل إلى 200.

يقيسون من 5 إلى 10 ميكرون في الطول ومن 2 إلى 5 ميكرون في العرض. تقع بشكل أساسي في أوراق النباتات ، على الرغم من أنها يمكن أن تكون موجودة في السيقان ، أعناق ، بتلات غير ناضجة ، من بين أشياء أخرى..

تتطور البلاستيدات الخضراء في هياكل النبات التي ليست تحت الأرض ، من البروبلاستيديا. التغيير الأكثر شهرة هو إنتاج أصباغ ، لاتخاذ سمة اللون الأخضر من هذه العضية.

مثل البلاستيدات الأخرى ، فهي محاطة بغشاء مزدوج وداخلها لديها نظام غشائي ثالث ، الثايلاكويدات ، المضمّن في السدى.

Thilacoids هي هياكل على شكل قرص مكدسة في الحبيبات. وبهذه الطريقة ، يمكن تقسيم البلاستيدات الخضراء إلى ثلاثة أجزاء: الفراغ بين الأغشية ، السدى ، تجويف الثايلاكويد..

كما هو الحال في الميتوكوندريا ، يحدث وراثة البلاستيدات الخضراء من الوالدين إلى الأطفال من جانب أحد الوالدين (أحادي الوالدين) ولديهم مادة وراثية خاصة بهم.

وظائف

في البلاستيدات الخضراء ، تحدث عملية التمثيل الضوئي ، والتي تتيح للنباتات التقاط الضوء من الشمس وتحويله إلى جزيئات عضوية. في الواقع ، البلاستيدات الخضراء هي البلاستيدات الوحيدة التي لديها قدرات التمثيل الضوئي.

تبدأ هذه العملية في أغشية الثايلاكويدات مع المرحلة الضوئية ، حيث ترتكز المجمعات الأنزيمية والبروتينات الضرورية لهذه العملية. المرحلة الأخيرة من التمثيل الضوئي ، أو المرحلة المظلمة ، تحدث في السدى.

amyloplasts

أميلوبلاست متخصص في تخزين حبوب النشا. تم العثور عليها في الغالب في الأنسجة الاحتياطية للنباتات ، مثل السويداء في البذور والدرنات.

تتشكل معظم أميلوبلاست مباشرة من بروتوبلاسد أثناء تطور الكائن الحي. من الناحية التجريبية ، تم تحقيق تكوين الأميلوبلاست عن طريق استبدال هرمون الفيتو أكسين مع السيتوكينين ، مما تسبب في الحد من انقسام الخلايا وحفز تراكم النشا..

هذه البلاستيدات عبارة عن خزانات لمجموعة كبيرة من الإنزيمات ، على غرار البلاستيدات الخضراء ، على الرغم من أنها تفتقر إلى الكلوروفيل وآلية التمثيل الضوئي.

إدراك الشدة

ترتبط الأميلوبلاست بالاستجابة للإحساس بالجاذبية. في الجذور ، يتم إدراك الإحساس بالجاذبية بواسطة خلايا الكولوميلا.

في هذا الهيكل ستاتوليث ، وهي أميلوبلاست متخصصة. تقع هذه العضيات في قاع خلايا الكولوميلا ، مما يشير إلى الإحساس بالجاذبية.

يُطلق موضع ستاتوليث سلسلة من الإشارات التي تؤدي إلى إعادة توزيع هرمون الأكسين ، مما يتسبب في نمو البنية لصالح الجاذبية..

حبيبات النشا

النشا عبارة عن بوليمر شبه قابل للذوبان يتكون من وحدات متكررة من الجلوكوز ، ينتج نوعين من الجزيئات ، الأميلوببتين والأميلوز..

يحتوي Amilopeptin على بنية متفرعة ، بينما amylose عبارة عن بوليمر خطي ويتراكم في معظم الحالات بنسبة 70٪ amylopeptin و 30٪ amylose.

حبيبات النشا لها بنية منظمة إلى حد ما ، مرتبطة بسلاسل الأميلوببتين.

في الأميلوبلاست المدروسة من السويداء من الحبوب ، تختلف الحبيبات في قطرها من 1 إلى 100 ميكرون ، ويمكن أن تميز بين الحبيبات الكبيرة والصغيرة التي يتم تصنيعها بشكل عام في الأميلوبلاستات المختلفة.

cromoplastos

البلاستيدات الخضراء هي بلاستيدات غير متجانسة للغاية تقوم بتخزين أصباغ مختلفة في الزهور والفواكه وغيرها من الهياكل المصطبغة. أيضًا ، هناك فجوات معينة في الخلايا يمكنها تخزين الأصباغ.

في كاسيات البذور ، من الضروري وجود آلية لجذب الحيوانات المسؤولة عن التلقيح ؛ لهذا السبب ، يفضل الانتقاء الطبيعي تراكم أصباغ مشرقة وجذابة في بعض الهياكل النباتية.

بشكل عام ، تتطور البلاستيدات الخضراء من البلاستيدات الخضراء أثناء عملية إنضاج الثمار ، حيث تأخذ الفاكهة الخضراء لونًا مميزًا بمرور الوقت. على سبيل المثال ، الطماطم غير الناضجة خضراء وعندما تنضج تكون حمراء ساطعة.

الأصباغ الرئيسية التي تتراكم في البلاستيدات الخضراء هي الكاروتينات ، وهي متغيرة ويمكن أن تقدم ألوانًا مختلفة. الكاروتينات برتقالية ، والليكوبين أحمر ، وزازانثين وفيولاكسانثين أصفر.

يتم تعريف التلوين النهائي للهياكل من خلال مجموعات من الأصباغ المذكورة.

بانية زيتية

Plastids هي أيضا قادرة على تخزين جزيئات ذات طبيعة الدهون أو البروتين. إن الخلايا الأولمبية ملائمة لتخزين الدهون في أجسام خاصة تسمى البلاستوغلوبول.

تم العثور على هوائيات الأزهار ويتم إطلاق محتواها في جدار حبوب اللقاح. كما أنها شائعة جدًا في بعض أنواع الصبار.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن أوليات البلازما تحتوي على بروتينات مختلفة مثل الفيبيلين والإنزيمات المرتبطة باستقلاب الأيزوبرنويدات.

leucoplastos

leucoplastos هي بلاستيدات خالية من الأصباغ. باتباع هذا التعريف ، يمكن تصنيف أميلوبلاستات وأوليبلاست وبروتينات بلاستك على أنها بدائل من يوكوبلاستوس.

تم العثور على Leucoplastos في معظم الأنسجة النباتية. ليس لديهم غشاء ثايلاكويد واضح ولديهم عدد قليل من البلاستوغلوبولين.

لديهم وظائف التمثيل الغذائي في الجذور ، حيث تتراكم كميات كبيرة من النشا.

gerontoplasts

عندما يتقدم عمر النبات ، يتم تحويل البلاستيدات الخضراء في البلاستيدات الخضراء. أثناء عملية الشيخوخة ، ينهار غشاء الثايلاكويد ، وتتراكم خلايا البلاستوغل وتتحلل الكلوروفيل.

etioplasts

عندما تنمو النباتات في ظروف الإضاءة المنخفضة ، لا تتطور البلاستيدات الخضراء بشكل صحيح ويطلق على البلاستيد المسمى إيثوبلاستو.

تحتوي الإيتوبلاستوس على حبيبات النشا ولا تمتلك غشاء الثايلاكويد المطوّر على نطاق واسع كما هو الحال في البلاستيدات الخضراء الناضجة. إذا تغيرت الظروف وكان هناك ما يكفي من الضوء ، يمكن أن تنمو الإيوبلاستوس في البلاستيدات الخضراء.

مراجع

1. Biswal، U. C.، & Raval، M. K. (2003). التكاثر الحيوي للبلاستيدات الخضراء: من البروبلاستيد إلى البلاستيدات الخضراء. سبرينغر للعلوم ووسائل الإعلام التجارية.
2. كوبر ، جي. (2000). الخلية: المنهج الجزيئي. الطبعة الثانية. سندرلاند (ماجستير): سيناور أسوشيتس. البلاستيدات الخضراء وغيرها من البلاستيدات. متاح في: ncbi.nlm.nih.gov
3. Gould، S. B.، Waller، R. F.، & McFadden، G. I. (2008). تطور بلاستيد. الاستعراض السنوي لبيولوجيا النبات, 59, 491-517.
4. Lopez-Juez، E.، & Pyke، K. A. (2004). أطلق Plastids: تنميتها ودمجها في تطوير النبات. المجلة الدولية لعلم الأحياء التنموي, 49(5-6) ، 557-577.
5. Pyke، K. (2009). بيولوجيا البلاستيد. مطبعة جامعة كامبريدج.
6. Pyke، K. (2010). تقسيم بلاستيد. النباتات AOB, plq016.
7. Wise، R. R. (2007). تنوع الشكل البلاستيد والوظيفة. في هيكل ووظيفة البلاستيدات (ص. 3-26). سبرينغر ، دوردريخت.