Высшие растения состоят из клеток, которые содержат в цитоплазме множество органоидов, в том числе пластиды, которые делятся на несколько генетически связанных типов:
- пропластиды;
- хлоропласты;
- хромопласты;
- лейкопласты;
- амилопласты;
- этиопласты;
- протеинопласты;
- элайопласты.
Каждый тип выполняется свою функцию. В статье рассматриваются основоположники всех органоидов клеток растений – пропластиды.
Возникновение пропластид
Возникают в темноте из инициальных частиц путём деления. Передаются через яйцеклетку женского растения при половом размножении. Генетические признаки, связанные с ДНК пластид передаются по материнской линии (цитоплазмическая наследственность).
Такие частицы развиваются в клетках меристематического типа (делящиеся клетки побегов и корней) при нормальных условиях жизни растения. Позже преобразовываются в другие клетки. Делятся почкованием или перетяжкой.
Строение пропластид
Строение пропластид схоже с другими пластидами. Они бесцветны, так как в них нет тилакоидов, размером больше митохондрий. Охвачены двойной мембраной, но не обладают внутренней мембранной системой.
Содержат проламеллярное тело и, как хлоропласты, кольцевые молекулы ДНК. Содержат дисковидные граны. Клетки удлинённой формы, вырастают размером от 0,2 до 1 мкм.
Функции
Изучение пластид, из-за крайне малых размеров – трудоёмкий процесс. Поэтому не все функции пропластид изучены. В них содержатся отложения белка фитоферритина, который выполняет функцию хранения ионов железа.
Этот тип – родоначальник других видов пластид и после превращения выполняет функции тех клеток, в которые реорганизуется. Предполагается, что причиной таких преобразований является ядерный геном.
Что образуется из пропластид?
Этот тип частиц преобразовывается в клетки другого типа. Например, нахождение растений в освещенном месте, приводит к их реорганизации в хлоропласты для дальнейшего фотосинтеза.В темном месте синтез и формирование мембран прерывается.
При солнечном свете пластиды растут, от внутренней мембраны в них образуются продольно расположенные мембранные складки. Одна часть мембран расположена по всей длине пластиды (ламеллы стромы), другая – ламеллы тилакоидов, формирующие стопки гран зрелых хлоропластов. После этого в тельце образуются 2 вида тилакоидов, что и придает клеткам зелёный цвет.
В процессе реорганизации учувствуют различные субстраты, в том числе АТФ и НАДФН (НАДН), которые произошли цитоплазматическим или митохондриальным путём.
Если растение пребывает в неосвещенном месте частицы превращаются в этиопласты (проламеллярные тельца), которые имеют сложно сформированную мембранную систему (скопление мембран трубчатой формы). При этом увеличивается объём пропластиды.
В этиопластах содержится протохлорофилл жёлтого цвета. При свете мембранные трубки и пузыри реорганизуются, и из этиопластов образуются хлоропласты.
Лейкопласты различаются с хлоропластами неимением сформированной ламеллярной системы. Попадаются они в клетках запасающих тканей. Из-за их неопределенной морфологии, лейкопласты сложно отличить от пропластид, а в некоторых случаях и от митохондрий.
Они небогаты ламеллами, однако способны к формированию, под влиянием света, стандартных тилакоидных структур и к получению зеленой окраски.
На сегодняшний день изучены не все частицы и процессы, происходящие в клетках. Но наука не стоит на месте, и оборудование для исследований совершенствуется каждый день. Что позволяет раскрыть еще больше тайн природы.
