Клетки являются кирпичиками живых организмов. Строение их может отличаться, у растений они содержат мелкие органоиды – пластиды, которые различаются окраской. Хлоропласты – пластиды зелёного цвета, хромопласты встречаются жёлтые, красные, оранжевые. Бесцветные пластиды в клетке называют лейкопластами. Название произошло от греческого слова «plastos» – «вылепленный».
В каких клетках содержатся лейкопласты?
Пластиды выполняют функцию накопления и хранения веществ, поэтому их можно обнаружить в тканях, где происходит запасание питательных веществ, в органах, имеющих утолщения.
- Клубни
Ярким примером могут быть клубни картофеля. Всем школьникам известен эксперимент на выявление крахмала, содержащегося в лейкопластах картофеля. В результате проведения качественной реакции на это вещество, капля йода синеет, попав на бесцветный срез клубня. Под микроскопом видно, что такую окраску придают окрасившиеся пластиды.
- Корневища
Корневища представляют собой утолщённые видоизменённые подземные побеги. Они способны сохранить жизнеспособность даже после сильной продолжительной засухи, чтобы, пережив её, дать новые ростки. Именно благодаря содержащемуся в строении корневищ лейкопластам, эта функция удаётся.
- Луковицы
Лейкопласты луковиц насыщены водой и углеводами, что помогает пережить под землёй жару, мороз и засуху. В неблагоприятные периоды надземные органы погибают, а луковица сохраняется и образует новые листья и цветоносы снова, когда условия становятся для этого подходящими. Вновь появившиеся зелёные органы синтезируют органические вещества и снова отправляют на хранение в луковицу.
- Эндосперм в семенах, спорах, яйцеклетках. В строении клеток лейкопласты необходимы, из них зародыш на начальном этапе развития черпает строительный материал и питательные вещества для роста и развития.
Происхождение лейкопластов
Лейкопласты в клетках появляются уже на стадии эмбрионального развития, формируясь из пропластид – телец размером около 1 мкм. Место зарождения – образовательная ткань.
В эволюционном происхождении пластиды имели возможность зародиться двумя способами.
- Путём симбиоза, когда бактерии с гетеротрофным и автотрофным типами питания объединились в один организм для взаимовыгодного существования.
- В результате поглощения крупным организмом мелкого. Но переваривания последнего не произошло, потому что ему удалось встроиться в систему клетки, выполняя там подходящую функцию.
Строение лейкопластов
Строение и функции лейкопластов взаимосвязаны. Устройство этой органеллы направлено на накопление и хранение запасов органических молекул. Встречаются продолговатые, гантелевидные, в виде эллипса или похожие на амебу. В клетках распространён вариант – круглые лейкопласты.
У них слабо развитые 2 мембраны, отсутствие складок на которых помогает вместить внутрь больше веществ. Если зёрна крахмала не помещаются внутри пластиды, то они растягивают стенки лейкопласта, изменяя форму на продолговатую, как бы растянутую. Способность растягиваться тоже помогает увеличить запас крахмала. Ещё одна существенная особенность в строении лейкопластов –присутствие собственной молекулы ДНК, рибосом и ферментов.
Запасы крахмала встречаются внутри органоидов в виде зёрен, белок обычно кристаллообразный, а липиды в виде пластоглобул. В одном лейкопласте встречаются как один вид запасенных органических веществ, так и три.
Функции лейкопластов
Бесцветные пластиды выполняют ряд функций, направленных на помощь организму выжить в неблагоприятные периоды жизни. У них несколько специализаций по типу синтезируемых и запасаемых веществ. Различают три типа.
Таблица. Разновидности лейкопластов в зависимости от функции и строения.
| Название | Особенности строения | Функции |
| Амилопласты | Содержит 1 или много крахмальных зерен, форма их может быть разной, срастаются из нескольких в один, это зависит от вида растения | Запасают крахмал |
| Олеопласты | Образуют липидные капли | Синтезируют и хранят жиры |
| Протеинопласты | Простые белки в виде круглых и овальных зерен, богаты такими белками клетки, находящиеся под семенной кожурой | Накапливают белковые молекулы |
Кроме перечисленных функций, бесцветные пластиды включают в себя ферменты для расщепления веществ, это важно, если нужен дополнительный источник энергии. В такой ситуации запас жиров и углеводов распадается до мономеров с освобождением энергии.
Ферменты играют немаловажную роль, они могут ускорять химические процессы. Если растение нуждается в углеводах, а фотосинтез невозможен, то внутри лейкопластов ферменты расщепляют полисахариды до необходимых веществ. Это свойство помогает перенести организму неблагоприятный период.
Какого цвета лейкопласты?
Лейкопласты бесцветны, но при необходимости способны превратиться в зелёные хлоропласты. Такая метаморфоза происходит при позеленении клубней картофеля на свету. В свою очередь хлоропласты осенью превращаются в другой вид пластид – хромопласты. Превращения в живых клетках происходят в зависимости от потребностей, но каждая из них содержит только один вид пластид. Описанные виды этих органоидов – это поочерёдные стадии одного пластида. Все типы пластид встречаются только у высших зелёных растений.
У одного и того же растения вырастают листья зелёные и бесцветные, в зависимости от условий освещённости. В темноте лейкопласты не окрашены, а если растение вынести на свет, то они превращаются в хлоропласты, и листья приобретают зелёную окраску. И наоборот, при помещении зелёного растения в темноту, листья светлеют, становятся бледными. Этот же процесс происходит и в клубнях картофеля, что доказывает способность пластид превращаться из одной формы в другую и возвращаться в начальное состояние.
Во время приготовления препаратов лейкопласты повреждаются и расплываются, у них показатель преломления света как у цитоплазмы, из-за этого увидеть их в световой микроскоп не всегда удаётся, если не применять подкрашивание.
Пластиды характерны только для растительных клеток, функции и строение которой изучены подробно. Работы ведутся по изучению генетики пластид, где учёных ждёт много интересного.
