اطلاعات عمومی, ویکی ژن
پلاستید چیست؟ تعریف، ساختار، انواع و کارکردها
فهرست مطالب
نمایش
تعریف پلاستید
- پلاستید یک اندامک متصل به غشای دوگانه است که در سنتز و ذخیره‌سازی غذا نقش دارد و معمولاً در سلول‌های گیاهان فتوسنتزی یافت می‌شود.
- پلاستیدها توسط Ernst Haeckel کشف و نام‌گذاری شدند، اما F. W. Schimper اولین کسی بود که تعریف روشنی از آن ارائه کرد.
- آن‌ها برای فرآیندهای حیاتی ضروری مانند فتوسنتز و ذخیره مواد غذایی لازم هستند.
- یک پلاستید حاوی رنگ‌دانه سبز (کلروفیل (Chlorophyll)) کلروپلاست (Chloroplast) نامیده می‌شود در حالی که پلاستید حاوی رنگ‌دانه‌های غیر از رنگ سبز، کروموپلاست (Chromoplast) نامیده می‌شود. پلاستیدی که فاقد رنگ‌دانه است، لوکوپلاست (Leucoplast) نامیده می‌شود و عمدتاً در ذخیره سازی مواد غذایی نقش دارد.
انواع پلاستید ها
یک پلاستید افتراق نیافته، پروپلاستید (Proplastid) نامیده می‌شود. ممکن است بعداً به هر یک از پلاستیدهای دیگر تبدیل شود.
الف. کلروپلاست‌ها
- کلروپلاست‌ها احتمالاً شناخته شده‌ترین نوع پلاستید هستند.
- این پلاستیدها مسئول فتوسنتز هستند.
- کلروپلاست با تیلاکوئیدها (Thylakoid) پر می‌شود، جایی که فتوسنتز انجام شده و کلروفیل وجود دارد.
ب. کروموپلاست‌ها
- کروموپلاست‌ها واحدهایی در گیاه هستند که در آن رنگ‌دانه‌ها ذخیره و سنتز می‌شوند.
- کروموپلاست‌ها در گیاهان گل‌دار، میوه‌ها و برگ‌های پیر یافت می‌شوند.
- کلروپلاست‌ها در واقع به کروموپلاست تبدیل می‌شوند.
- رنگ‌دانه‌های کاروتنوئیدی (Carotenoid) سبب ایجاد رنگ‌های متفاوتی که در میوه‌ها و برگ‌های پاییزی دیده می‌شود، می‌گردد. یکی از دلایل اصلی این ساختارها و رنگ‌ها، جذب گرده افشانها می‌باشد.
ج. لوکوپلاست
- لوکوپلست‌ها اندامک‌های بدون رنگ‌دانه هستند.
- آن‌ها در قسمت‌های غیر فتوسنتزی گیاه مانند ریشه یافت می‌شوند.
- بسته به نیاز گیاه، ممکن است اساساً به انبارهایی برای ذخیره نشاسته، لیپیدها (Lipid) و پروتئین تبدیل شوند.
- آن‌ها به راحتی برای سنتز اسیدهای آمینه و اسیدهای چرب استفاده می‌شوند.
- یک لوکوپلاست ممکن است یک آمیلوپلاست (Amyloplast) که نشاسته را ذخیره می‌کند یا یک الایوپلاست (Elaioplast) که چربی را ذخیره می‌کند یا یک پروتئینوپلاست (Proteinoplast) که پروتئین‌ها را ذخیره می‌کند، باشد.
د. جرونتوپلاست‌ها (Gerontoplast)
- جرونتوپلاست‌ها اساساً کلروپلاست‌هایی هستند که روند پیری را طی می‌کنند.
- آن‌ها کلروپلاست‌های برگ هستند که شروع به تبدیل به اندامک‌های مختلف می‌کنند یا زمانی که برگ دیگر از فتوسنتز استفاده نمی‌کند (مانند ماه‌های پاییز)، سبب تغییر آن می‌شود.
پلاستیدها بسته به مورفولوژی و عملکرد خود، توانایی تغییر یا تغییر مجدد بین این اشکال و سایر اشکال را دارند.
ساختار پلاستیدها
- کلروپلاست‌ها ممکن است در گیاهان عالی (Higher plants) کروی، بیضی یا دیسکی شکل و یا مانند برخی از جلبک‌ها، ستاره‌ای، فنجانی شکل یا مارپیچی باشند.
- آن‌ها معمولاً 4 تا 6 میکرومتر قطر دارند و 20 تا 40 عدد از آن‌ها در هر سلول از گیاهان عالی وجود دارد و به طور مساوی در سراسر سیتوپلاسم توزیع می‌شوند.
- کلروپلاست توسط دو غشای لیپوپروتئینی (Lipoprotein)، یک غشای بیرونی و یک غشای داخلی، با یک فضای بین غشایی (Intermembrane space) بین آن‌ها، محدود شده است.
- غشای داخلی را ماده‌ای به نام استروما (Stroma) پر کرده است که حاوی ساختارهای استوانه‌ای شکل کوچکی به نام گرانا (Grana) است. اکثر کلروپلاست‌ها حاوی 10 تا 100 گرانا هستند.
گرانا و تیلاکوئیدها
- هر گرانوم دارای تعدادی کیسه غشایی دیسکی شکل به نام گرانا لاملا (Grana lamellae) یا تیلاکوئید (Thylakoid) (80-120 آنگستروم (یک واحد اندازه‌گیری طول برابر با یک ده میلیونیم میلی‌متر) عرض) است که روی یکدیگر انباشته شده است.
- گرانا توسط شبکه‌ای از لوله‌های آناستوموز کننده (Anastomose) به نام اینتر-گرانا (Inter-grana) یا استروما لاملا (stroma lamellae) به هم متصل می‌شوند.
- تیلاکوئیدهای منفرد به نام استروما تیلاکوئید نیز در کلروپلاست یافت می‌شوند.
- اجسام متراکم الکترونی، گرانول‌های اسموفیل (Osmophilic) همراه با ریبوزوم‌ها (Ribosome) (70 سودبرگ (سنجه‌ای جهت اندازه‌گیری اندازه ذره، براساس نرخ ته‌نشینی آن تحت شتاب))، DNA حلقوی، RNA و آنزیم‌های قابل حل مربوط به چرخه‌های کالوین (Calvin cycle) نیز در محیط استروما وجود دارند.
- بنابراین کلروپلاست‌ها دارای سه غشای مختلف هستند: غشای بیرونی، داخلی و غشای تیلاکوئید.
- غشای تیلاکوئید از لیپوپروتئین با مقدار بیشتری لیپید تشکیل شده است که عبارتند از: گالاکتولیپیدها (Galactolipid)، سولفولیپیدها (sulpholipid)، فسفولیپیدها (phospholipid).
- سطح داخلی غشای تیلاکوئید در ساختار آن به دلیل کوانتوزوم‌های (Quantosome) کروی کوچک، دانه‌ای (Granular) است.
- کوانتوزوم‌ها واحدهای فتوسنتزی هستند و از دو فتوسیستم (Photosystem) مجزای ساختاری به نام‌های PS I و PS II تشکیل شده که حاوی حدود 250 مولکول کلروفیل هستند. هر فتوسیستم دارای تعدادی کمپلکس‌های کلروفیل آنتن (Antenna chlorophyll) و یک مرکز واکنش است که در آن تبدیل انرژی صورت می‌گیرد. در گیاهان عالی رنگ‌دانه‌های موجود عبارتند از کلروفیل-a (chlorophyll-a)، کلروفیل-b (Chlorophyll-b)، کاروتن (Carotene) و زانتوفیل (Xanthophyll).
- دو فتوسیستم و اجزای زنجیره انتقال الکترون به طور نامتقارن در سراسر غشای تیلاکوئید توزیع شده‌اند. گیرنده‌های الکترون PS I و PS II در سطح خارجی (استروما) غشای تیلاکوئید قرار دارند. اهداکنندگان الکترون PS I در سطح داخلی (فضای تیلاکوئید) قرار دارند.
کارکردها
- تمام سلول‌های گیاهی حاوی پلاستیدهایی با اشکال یا فرم‌های مختلف هستند. این حضور حاکی از تنوع کارکردی آن‌ها می‌باشد و نشان می‌دهد که پلاستیدها در هسته اصلی کارکرد سلولی گیاه قرار دارند.
- پلاستیدها محل تولید و ذخیره‌سازی ترکیبات شیمیایی مهمی هستند که توسط سلول‌های اتوتروف یوکاریوت (Autotrophic eukaryote) استفاده می‌شوند.
- غشای تیلاکوئید حاوی تمام اجزای آنزیمی مورد نیاز برای فتوسنتز می‌باشد. برهمکنش بین کلروفیل، حامل‌های الکترون، عوامل جفت کننده و سایر اجزا در غشای تیلاکوئید صورت می‌پذیرد. بنابراین غشای تیلاکوئید یک ساختار ویژه است که نقشی کلیدی در جذب نور و انتقال الکترون دارد.
- بنابراین کلروپلاست‌ها مراکز سنتز و متابولیسم کربوهیدرات‌ها هستند.
- آن‌ها نه تنها در فتوسنتز، بلکه در ذخیره مواد غذایی اولیه، به ویژه نشاسته، اهمیت حیاتی دارند.
- کارکرد آن تا حد زیادی به وجود رنگ‌دانه‌ها بستگی دارد. پلاستیدهای دخیل در سنتز مواد غذایی معمولا حاوی رنگ‌دانه‌هایی هستند که مسئول رنگ ساختار گیاه نیز هستند (مانند برگ سبز، گل قرمز، میوه زرد و غیره).
- مانند میتوکندری (Mitochondria)، پلاستیدها دارای DNA و ریبوزوم خاص خود هستند. از این رو، آن‌ها ممکن است در مطالعات فیلوژنتیک (Phylogenetic) استفاده شوند.
همچنین بخوانید:
- بخش اطلاعات عمومی ویکی‌ژن
- پراکسی‌زوم چیست؟ تعریف، ساختار، عملکرد و نمودار
- کلروپلاست چیست؟ تعریف، ساختار، عملکرد و شکل
- هتروکروماتین چیست؟
مترجم: صادق حسینی‌کیا
ذرات اسموفیل چیست؟
ذرات اسموفیل اصطلاحی در بیولوژی سلولی است که به ساختارهایی در سلول اشاره دارد که به رنگ آمیزی با افزودنی‌های مثبت (مثل هماتوکسیلین) واکنش نشان می‌دهند و در نتیجه تیره‌تر به نظر می‌رسند. این ذرات بیشتر شامل اجزایی مانند هسته‌ها، ریبوزوم‌ها، و دیگر ساختارهایی هستند که اسیدهای نوکلئیک و پروتئین‌های مرتبط را دارند. اسموفیلی می‌تواند در زمینه‌های مختلف تحقیقاتی، مانند بررسی ساختار سلولی یا تشخیص بیماری‌ها، اهمیت داشته باشد.