Kloroplasti on yksi solun pysyvistä organelleista. Se suorittaa planetaarisen merkityksen tärkeimmän prosessin - fotosynteesin.
Yleinen suunnitelma kaksikalvoisten organellien rakenteesta
Jokainen organelli koostuu pintalaitteistosta ja sisäisestä sisällöstä. Kloroplastit ja mitokondriot ovat prokaryoottisten solujen rakenteita - organismeja, joilla on ydin. Näiden organellien pintalaitteisto koostuu kahdesta kalvosta, joiden välissä on vapaata tilaa. Tilallisesti ja anatomisesti ne eivät ole yhteydessä muihin solun rakenteellisiin osiin ja osallistuvat energia-aineenvaihduntaan. Mitokondriot ovat useimpien sienten, kasvien ja eläinten organelleja. Ne palvelevat ATP:n synteesiä - ainetta, joka on eräänlainen solujen energiavarasto. Kloroplasti on myös kaksikalvoinen organelli, joka kuuluu plastidiryhmään.
Plastinen monimuotoisuus
Elävien organismien soluissa on kolmenlaisia plastideja. Näitä ovat kloroplastit, kromoplastit ja leukoplastit. Ne eroavat toisistaan värin, rakenteellisten ominaisuuksien ja toimintojen os alta. Kloroplasti on vihreä plastidi, joka sisältää pigmentin klorofylliä. Vaikka usein, muiden väriaineiden läsnäolon vuoksi, ne voivat olla sekä ruskeita että punaisia. Esimerkiksi sisäänerilaisten levien soluja. Samanaikaisesti kromoplastit ovat aina värittömiä. Niiden päätehtävä on varastoida ravintoaineita. Joten perunan mukulat sisältävät tärkkelystä. Kromoplastit ovat plastideja, joissa on karotenoidipigmenttejä. Ne antavat väriä kasvin eri osiin. Kirkkaanväriset porkkanan ja punajuuren juuret ja terälehdet ovat tästä hyvä esimerkki.
Plastidit voivat muuttua. Aluksi ne syntyvät koulutuskudoksen soluista, jotka ovat pieniä rakkuloita, joita ympäröi kaksi kalvoa. Aurinkoenergian läsnä ollessa ne muuttuvat kloroplasteiksi. Lehtien ja varsien ikääntyessä klorofylli alkaa hajota. Tämän seurauksena vihreät plastidit muuttuvat kromoplasteiksi.
Annetaan lisää esimerkkejä. Kaikki näkivät, että syksyllä lehdet muuttavat väriään. Tämä johtuu siitä, että kloroplastit muuttuvat punaisiksi, keltaisiksi, viininpunaisiksi plastideiksi. Sama muutos tapahtuu, kun hedelmät kypsyvät. Valossa perunan mukulat muuttuvat vihreiksi: leukoplasteihin alkaa muodostua klorofylliä. Plastidien kehityksen viimeinen vaihe ovat kromoplastit, koska ne eivät muodosta muita samanlaisia rakenteita.
Mitä ovat pigmentit?
Kloroplastin väri, toiminnot ja rakenne johtuvat tiettyjen aineiden - pigmenttien - läsnäolosta. Luonteeltaan ne ovat orgaanisia yhdisteitä, jotka värjäävät kasvin eri osia. Klorofylli on niistä yleisin. Niitä löytyy levien ja korkeampien kasvien soluista. Karotenoideja löytyy usein myös luonnosta. Niitä löytyy useimmista tunnetuista elävistä olennoista. Erityisesti kaikissa kasveissa tietyntyyppiset mikro-organismit, hyönteiset, kalat ja linnut. Sen lisäksi, että karotenoidit antavat väriä eri elimille, ne ovat tärkeimpiä visuaalisia pigmenttejä, jotka tarjoavat visuaalisen ja värin havaitsemisen.
Kalvorakenne
Kasvikloroplasteissa on kaksoiskalvo. Ja ulkopinta on sileä. Ja sisäinen muodostaa kasvaimia. Ne ohjataan kloroplastin sisällön sisään, jota kutsutaan stromaksi. Sisäkalvoon liittyy myös erityisrakenteita, tylakoideja. Visuaalisesti ne ovat litteitä yksikalvoisia säiliöitä. Ne voidaan sijoittaa yksittäin tai koota 5-20 kappaleen pinoihin. Niitä kutsutaan jyviksi. Pigmentit sijaitsevat tylakoidien rakenteissa. Tärkeimmät niistä ovat klorofyllit, ja karotenoideilla on apurooli. Ne ovat välttämättömiä fotosynteesille. Strooma sisältää myös DNA- ja RNA-molekyylejä, tärkkelysjyviä ja ribosomeja.
Kloroplastitoiminnot
Vihreiden plastidien päätehtävä on orgaanisten aineiden synteesi epäorgaanisista valon energian vaikutuksesta. Sen tuotteet ovat polysakkaridi glukoosi ja happi. Ilman tätä kaasua kaikkien maan päällä olevien olentojen hengittäminen on mahdotonta. Tämä tarkoittaa, että fotosynteesi on elintärkeä planetaarisesti merkittävä prosessi.
Kloroplastin rakenne määrää sen muut toiminnot. ATP-synteesi tapahtuu näiden plastidien kalvolla. Tämän prosessin merkitys on siinätietyn energiamäärän kerääminen ja varastointi. Tämä tapahtuu suotuisten ympäristöolosuhteiden ilmaantumisen aikana: riittävä määrä vettä, aurinkoenergiaa, ruokaa. Elämänprosessien aikana ATP jakautuu vapauttamalla tietty määrä energiaa. Se kuluu kasvun, kehityksen, liikkumisen, lisääntymisen ja muiden elämänprosessien toteuttamiseen. Kloroplastien tehtävät ovat myös siinä, että jotkut fotosynteesiin osallistuvat lipidit, kalvoproteiinit ja entsyymit syntetisoituvat näissä plastideissa.
Fotosynteesiprosessin tärkeys
Kloroplasti on linkki kasvin ja ympäristön välillä. Fotosynteesin seurauksena ei tapahdu vain hapen muodostumista, vaan myös hiilen ja vedyn kiertokulku luonnossa ylläpitäen ilmakehän jatkuvaa koostumusta. Tämä prosessi rajoittaa hiilidioksidipitoisuutta, mikä estää kasvihuoneilmiön syntymisen, maanpinnan ylikuumenemisen ja monien planeetan elävien olentojen kuoleman. Plastidikloroplastit, jotka ovat soluorganelleja, suorittavat tärkeimmät toiminnot, jotka aiheuttavat elämän olemassaolon maapallolla.
