Plastos Caracteristici, structură și tipuri

plastos sau plastidele sunt un grup de organele celulare semi-autonome cu funcții variate. Ele se găsesc în alge, mușchi, ferigi, gimnosperm și celule angiospermice. Cel mai notabil plastid este cloroplastul, responsabil pentru fotosinteza în celulele plantei.

În funcție de morfologia și funcția sa, există o mare varietate de plastide: cromoplaste, leucoplastos, amiloplastos, etioplastos, oleoplaste, printre altele. Cromoplastele se specializează în depozitarea pigmenților carotenoizi, amiloplastele stochează amidonul și plastidele care cresc în întuneric se numesc etioplaste.

Surprinzător, plasturi au fost raportate la niște viermi paraziți și la anumite moluste marine.

index

• 1 Caracteristici generale
• 2 Structura
• 3 Tipuri
  • 3.1 Proplastide
  • 3.2 Cloroplaste
  • 3.3 Amiloplaste
  • 3.4 Cromoplaste
  • 3.5 Oleoplaste
  • 3.6 Leucoplastos
  • 3.7 Gerontoplastos
  • 3.8 Etioplaste
• 4 Referințe

Caracteristici generale

Plastidele sunt organele prezente în celulele de plante acoperite cu o membrană dublă lipidică. Ei au propriul lor genom, o consecință a originii lor endosimbotice.

Se spune că acum aproximativ 1,5 miliarde de ani o celulă protoeucariotă a înghițit o bacterie fotosintetică, dând naștere unei linii eucariote.

Evolutiv, se pot distinge trei linii de plastide: glaucofitele, linia de alge roșii (rodoplastos) și linia de alge verzi (cloroplaste). Linia verde a dat naștere la plastidele ambelor plante și alge.

Materialul genetic are de la 120 la 160 kb - în plante superioare - și este organizat într-o moleculă de ADN dublu catenar închis și circular.

Una dintre cele mai izbitoare trăsături ale acestor organele este capacitatea de a interconversia. Această modificare se produce datorită prezenței stimulilor moleculari și de mediu. De exemplu, atunci când un etioplast primește lumina soarelui, sintetizează clorofila și se transformă într-un cloroplast.

În plus față de fotosinteză, plastidele îndeplinesc diferite funcții: sinteza lipidelor și a aminoacizilor, depozitarea lipidelor și a amidonului, funcționarea stomatelor, colorarea structurilor plantelor cum ar fi florile și fructele și percepția gravitației.

structură

Toate plastidele sunt înconjurate de o membrană dublă lipidică și în interior au mici structuri membranoase numite thylakoide, care se pot extinde considerabil în anumite tipuri de plastide.

Structura depinde de tipul de plastid și fiecare variantă va fi descrisă în detaliu în secțiunea următoare.

tip

Există o serie de plastide care îndeplinesc diferite funcții în celulele plantelor. Cu toate acestea, limita dintre fiecare tip de plastid nu este foarte clară, deoarece există o interacțiune semnificativă între structuri și există posibilitatea de interconversie.

În același mod, atunci când se compară diferite tipuri de celule, se constată că populația de plastide nu este omogenă. Printre tipurile de bază plastidelor găsite în plantele superioare se numără:

proplastides

Acestea sunt plastide care nu au diferențiat încă și sunt responsabile pentru originea tuturor tipurilor de plastide. Ele se găsesc în meristemurile plantelor, atât la rădăcini, cât și la tulpini. Ele sunt, de asemenea, în embrioni și alte țesuturi tinere.

Ele sunt structuri mici, cu lungime de unu sau doi micrometri și nu conțin pigmenți. Ei au membrana thylakoidă și propriile lor ribozomi. În semințe, proplastidia conține boabe de amidon, fiind o sursă importantă de rezervă pentru embrion.

Numărul de proplastidii pe celule este variabil și pot fi găsite între 10 și 20 din aceste structuri.

Distribuția proplastidelor în procesul de diviziune celulară este esențială pentru buna funcționare a meristemelor sau a unui organ specific. Atunci când are loc o segregare inegală și o celulă nu primește plastidele, ea este destinată moartea rapidă.

Prin urmare, strategia de a asigura o diviziune echitabilă a plastidelor celulelor fiice trebuie distribuită în mod omogen în citoplasma celulară.

De asemenea, proplastidia trebuie moștenită de descendenți și este prezentă în formarea gameților.

cloroplaste

Cloroplastele sunt plastidele cele mai proeminente și vizibile ale celulelor de plante. Forma sa este ovală sau sferoidală, iar numărul variază de obicei între 10 și 100 de cloroplaste pe celulă, deși poate atinge 200.

Acestea au o lungime de 5 până la 10 μm și o lățime între 2 și 5 μm. Ele sunt situate în principal în frunzele plantelor, deși pot fi prezente în tulpini, pețiole, petale imature, printre altele.

Chloroplastele se dezvoltă în structurile plantei care nu sunt subterane, de la proplastidia. Cea mai notorie schimbare este producția de pigmenți, pentru a lua culoarea verde caracteristică acestei organelle.

La fel ca celelalte plastide, ele sunt înconjurate de o membrană dublă, iar în interior au un al treilea sistem membranar, tilacoidele, înglobate în stratul stromal.

Thilacoidele sunt structuri în formă de disc care sunt stivuite în granule.În acest fel, cloroplastia poate fi structurată în trei compartimente: spațiul dintre membrane, stroma și lumenul tilacoidului.

Ca și în mitocondrii, moștenirea cloroplastelor de la părinți la copii apare din partea unuia dintre părinți (uniparental) și posedă propriul material genetic.

funcții

În cloroplaste, se produce procesul fotosintetic, care permite plantelor să surprindă lumina de la soare și să o transforme în molecule organice. De fapt, cloroplastele sunt singurele plastide cu capacități fotosintetice.

Acest proces începe în membranele tilacoidelor cu faza ușoară, în care sunt ancorate complexele enzimatice și proteinele necesare pentru proces. Etapa finală a fotosintezei, sau a fazei întunecate, apare în stroma.

amiloplaste

Amiloplastele sunt specializate în depozitarea boabelor de amidon. Acestea se găsesc în cea mai mare parte în țesuturile de rezervă ale plantelor, cum ar fi endospermul din semințe și tuberculi.

Cele mai multe amiloplaste se formează direct dintr-un protoplasd în timpul dezvoltării organismului. Experimental, formarea de amiloplaste a fost realizată prin înlocuirea auxinului fitohormonal cu citokininele, determinând reducerea diviziunii celulare și inducerea acumulării de amidon.

Aceste plastide sunt rezervoare de o mare varietate de enzime, similare cu cloroplastele, deși acestea nu au clorofilă și mașinile fotosintetice.

Percepția severității

Amiloplastele sunt legate de răspunsul la senzația de gravitate. În rădăcini, senzația de gravitate este percepută de celulele columelului.

În această structură sunt statoliții, care sunt amiloplaste specializate. Aceste organele sunt localizate la fundul celulelor columelului, indicând sensul de gravitate.

Poziția statoliților declanșează o serie de semnale care conduc la redistribuirea hormonului auxin, determinând creșterea structurii în favoarea gravitației.

Amidon granule

Amidonul este un polimer insolubil semicristalic format din unități repetate de glucoză, producând două tipuri de molecule, amilopectină și amiloză.

Amilopeptina are o structură ramificată, în timp ce amiloza este un polimer liniar și se acumulează în majoritatea cazurilor într-un raport de 70% amilopectină și 30% amiloză.

Granulele de amidon au o structură destul de organizată, legată de lanțurile de amilopectină.

În amiloplastele studiate din endospermul cerealelor, granulele variază în diametru de la 1 la 100 pm și pot distinge între granulele mari și cele mici, care sunt în general sintetizate în amiloplaste diferite.

cromoplastos

Cromoplastele sunt plastide foarte heterogene care stochează pigmenți diferiți în flori, fructe și alte structuri pigmentate. De asemenea, există anumite vacuole în celulele care pot stoca pigmenți.

În angiospermele este necesar să existe un mecanism de atragere a animalelor responsabile de polenizare; din acest motiv, selecția naturală favorizează acumularea de pigmenți strălucitori și atrăgători în unele structuri ale plantelor.

În general, cromoplastele se dezvoltă din cloroplaste în timpul procesului de coacere a fructelor, unde fructele verzi au o culoare caracteristică în timp. De exemplu, roșiile imature sunt verzi și, când sunt coapte, sunt roșii strălucitoare.

Principalii pigmenți care se acumulează în cromoplaste sunt carotenoidele, care sunt variabile și pot prezenta culori diferite. Carotenele sunt portocalii, licopenul este roșu, iar zeaxantinul și violaxantinul sunt galbene.

Colorarea finală a structurilor este definită de combinațiile pigmenților menționați.

elaioplast

Plastidele sunt, de asemenea, capabile să stocheze molecule de natură lipidică sau proteică. Oleoplastele sunt capabile să stocheze lipidele în organisme speciale numite plastoglóbs.

Antenele florale sunt găsite și conținutul lor este eliberat în peretele polenului. Ele sunt, de asemenea, foarte frecvente la anumite specii de cactus.

În plus, oleoplastele au proteine ​​diferite cum ar fi fibrillina și enzime legate de metabolizarea izoprenoidelor.

leucoplastos

Leucoplastele sunt plastidios lipsite de pigmenți. Urmând această definiție, amiloplastele, oleoplastele și proteoplasturile pot fi clasificate ca variante de leucoplast.

Leucoplastele se găsesc în cele mai multe țesuturi vegetale. Ei nu posedă o membrană tiolacoidă vizibilă și au puține plastoglobule.

Ele au funcții metabolice în rădăcini, unde acumulează cantități importante de amidon.

gerontoplasts

Când planta îmbătrânește, o conversie a cloroplastelor are loc în gerontoplasto. În timpul procesului de senescență, membrana thylakoid se descompune, se acumulează celule plastogli și se degradează clorofila.

etioplasts

Când plantele cresc în condiții de lumină scăzută, cloroplastele nu se dezvoltă în mod corespunzător și plastida formată se numește etioplasto.

Etioplastele conțin boabe de amidon și nu au o membrană tylakoidă dezvoltată pe scară largă ca în cloroplastele mature. Dacă condițiile se schimbă și există suficientă lumină, etioplastul se poate dezvolta în cloroplaste.

referințe

1. Biswal, U. C. & Raval, M. K. (2003). Biogeneza cloroplastică: de la proplastid la gerontoplast. Springer Știință și mediul de afaceri.
2. Cooper, G.M. (2000). Celula: o abordare moleculară. A doua ediție. Sunderland (MA): Sinauer Associates. Cloroplaste și alte plastide. Disponibil la: ncbi.nlm.nih.gov
3. Gould, S. B., Waller, R.F. & McFadden, G.I. (2008). Evoluția plastidelor. Revizuirea anuală a biologiei plantelor, 59, 491-517.
4. Lopez-Juez, E., & Pyke, K. A. (2004). Plastidele declanșate: dezvoltarea și integrarea lor în dezvoltarea plantelor. Jurnalul Internațional al Biologiei Dezvoltării, 49(5-6), 557-577.
5. Pyke, K. (2009). Plasmida biologică. Cambridge University Press.
6. Pyke, K. (2010). Diviziunea plastidă. Plante AoB, plq016.
7. Wise, R. R. (2007). Diversitatea formelor și funcțiilor plastide. în Structura și funcția plastidelor (pp. 3-26). Springer, Dordrecht.