Строение пластид. Фотосинтез

1.

Строение
пластид
Фотосинтез
Архипова Т.В.

2.

Пластиды — органоиды, специфичные для
клеток растений
(они имеются в клетках всех растений, за
исключением большинства бактерий
, грибов и некоторых водорослей).
В клетках высших растений находится обычно от
10 до 200 пластид размером 3-10мкм, чаще всего
имеющих форму двояковыпуклой линзы. У
водорослей зеленые пластиды, называемые
хроматофорами, очень разнообразны по форме и
величине. Они могут иметь звездчатую,
лентовидную, сетчатую и другие формы.

3. Виды пластид

4.

В гранах пластид растительной клетки содержится хлорофилл,
упакованный с белковыми и фосфолипидными молекулами так,
чтобы обеспечить способность улавливать световую энергию.
Молекула хлорофилла очень сходна с молекулой гемоглобина и
отличается главным образом тем, что расположенный в центре
молекулы гемоглобина атом железа заменен в хлорофилле на атом
магния.

5.

В природе встречается четыре типа хлорофилла: a, b, c, d.
Хлорофиллы a и b содержат высшие растения и зеленые водоросли,
диатомовые водоросли содержат a и c, красные — a и d.
Лучше других изучены хлорофиллы a и b (их впервые разделил
русский ученый М.С.Цвет в начале XXв.). Кроме них существуют
четыре вида бактериохлорофиллов — зеленых пигментов
пурпурных и зеленых бактерий: a, b, c, d.
Большинство фотосинтезирующих бактерий содержат
бактериохлорофилл a, некоторые — бактериохлорофилл b, зеленые
бактерии — c и d.
Хлорофилл обладает способностью очень эффективно поглощать
солнечную энергию и передавать ее другим молекулам, что является
его главной функцией. Благодаря этой способности хлорофилл —
единственная структура на Земле, которая обеспечивает процесс
фотосинтеза.
Главная функция хлорофилла в растениях — поглощение энергии
света и передача ее другим клеткам.

6.

Строение и функции хромопластов
Хромопласты относятся к одному из трех видов пластид высших растений. Это
небольших размеров, внутриклеточные органеллы.
Хромопласты имеют различный окрас: желтый, красный, коричневый. Они
придают характерный цвет созревшим плодам, цветкам, осенней листве. Это
необходимо для привлечения насекомых-опылителей и животных, которые
питаются плодами и разносят семена на дальние расстояния.

7.

Строение и функции лейкопластов
Лейкопласты — это органоиды клетки, в которых накапливаются питательные
вещества. Органеллы имеют две оболочки: гладкую наружную и внутреннюю с
несколькими выступами.
Лейкопласты на свету превращаются в хлоропласты (к примеру зеленые клубни
картофеля), в обычном состоянии они бесцветны.
Форма лейкопластов шаровидная, правильная. Они находятся в запасающей
ткани растений, которая заполняет мягкие части: сердцевину стебля, корня,
луковиц, листьев.

8.

Разновидности лейкопластов:
Амилопласты накапливают крахмал, встречаются во всех
растениях, так как углеводы основной продукт питания
растительной клетки. Некоторые лейкопласты полностью
наполнены крахмалом, их называют крахмальными зернами.
Элайопласты продуцируют и запасают жиры.
Протеинопласты содержат белковые вещества.
Лейкопласты также служат ферментной субстанцией. Под
действием ферментов быстрее протекают химические реакции. А в
неблагоприятный жизненный период, когда процессы фотосинтеза
не осуществляются, они расщепляют полисахариды до простых
углеводов, которые необходимы растениям для выживания.

9.

В лейкопластах не может происходить фотосинтез, потому что
они не содержат гран и пигментов.
Луковицы растений, в которых содержится много лейкопластов,
могут переносить длительные периоды засухи, низкую
температуру, жару. Это связано с большими запасами воды и
питательных веществ в органеллах.
Предшественниками всех пластид является пропластиды,
небольшие органоиды. Допускают, что лейко — и хлоропласты
способны трансформироваться в другие виды. В конечном итоге
после выполнения своих функций хлоропласты и лейкопласты
становятся хромопластами — это последняя стадия развития
пластид.
Важно знать! Одновременно в клетке растения может
находиться только один вид пластид.

10.

Сводная таблица строения и функций пластид
Свойства
Строение
Окрас
Пигмент
Форма
Функции
Заменимость
Хлоропласты
Хромопласты
Лейкопласты

11.

Хроматофоры (от греч. «хромос» — крашу и
«форос» — несущий) — пигментсодержащие и
светоотражающие клетки, присутствующие у
земноводных, рыб, рептилий, ракообразных и
головоногих.
Они отвечают за окраску кожи и глаз у холоднокровных
животных и рождаются в нервном гребне во время
эмбриогенеза.
Созревшие хроматофоры разделяются на подклассы по
цвету (более точно «тону») в белом свете:
ксантофоры
жёлтый
эритрофоры
красный
иридофоры
(отражение/сияние)
лейкофоры
белый
меланофоры
чёрный/коричневый

12.

Хроматофоры содержатся в
тканях растений и придают им
окраску.
У человека такие клетки, богатые
гранулами меланина,
обнаруживаются в коже, в
волосах, а также в радужке и
сетчатке глаза.

13.

Головоногие, например осьминоги,
имеют сложные хроматофорные органы,
управляемые мускулами которые позволяют
сменить цвет,
в то время как позвоночные, например
хамелеоны, добиваются аналогичного эффекта с
помощью клеточной сигнализации.
Сигналы переносятся в клетку гормонами или
нейромедиаторами и могут запускаться
изменениями в настроении, температуре среды,
стрессом или видимыми изменениями в
окружающей среде.

14.

В отличие от холоднокровных
животных, млекопитающие и птицы
имеют только один класс клеток
похожих на хроматофоры: меланоциты.
Их эквивалент у холоднокровных —
меланофоры, изучаются учёными,
чтобы понять человеческие
заболевания и используются в качестве
инструмента при разработке
лекарственных средств.

15.

16.

17.

Лейкопласты
Хлоропласты
Хромопласты
Строение
2 мембраны
Наружная
Внутренняя (содержащие хлорофилл граны, собранные из
стопки тилакоидных мембран)
Матрикс (внутренняя полужидкая среда, содержащая белки,
ДНК, РНК и рибосомы)
Функции:
•Синтез АТФ
•Синтез
углеводов
•Биосинтез
собственных
белков
Вернуться

18.

Хлоропласты - это зелёные пластиды,
которые встречаются в клетках
фотосинтезирующих эукариот.
С их помощью происходит фотосинтез.
Хлоропласты содержат хлорофилл,
каротин, ксантофилл.
Являются двумембранными
органеллами клетки и содержат
собственную ДНК и РНК.

19.

Хлоропласты содержатся
только в
эукариотических
клетках зеленых
растений.
В клетках
фотосинтезирующих
прокариот фотосинтезирующие
системы расположены в
пластинчатых
структурах хроматофорах, которые
содержат почти те же
элементы
фотосинтетического
аппарата, что и
хлоропласты.

20. Хлоропласты в клетках растений

Ультраструктура хлоропласта
1. Наружная мембрана;
2. Межмембранное
пространство;
3. Внутренняя
мембрана;
4. Строма;
5. Тилакоид ;
6. Мембрана тилакоида;
7. Грана ;
8. Ламелла (одиночные
тилакоиды стромы);
9. Зерно крахмала;
10. Рибосома;
11. Пластидная ДНК;
12. Жировая капля.

21.

Под двойной мембраной имеются тилакоиды
(мембранные образования, в которых находится
электронтранспортная цепь хлоропластов).
Тилакоиды высших растений группируются в
граны, которые представляют собой стопки
сплюснутых и тесно прижатых друг к другу
тилакоидов, имеющих форму дисков.
Соединяются граны с помощью ламелл (тилакоидов
стромы).
Пространство между оболочкой хлоропласта и
тилакоидами называется стромой.
В строме содержатся хлоропластные молекулы РНК,
пластидная ДНК, рибосомы, крахмальные зёрна, а
также ферменты.

22. Пластиды

23. Хлоропласты

Строма – белковый матрикс
хлоропласта, между оболочкой
хлоропласта и тилакоидами.
В нем располагаются рибосомы,
тяжи ДНК,
зерна запасного полисахарида –
крахмала
и осмиофильные глобулы
(пластоглобулы).

24.

Тилакоид
Тилакоиды – группы
замкнутых мешкообразных
дисков.
Внутренний объем которых,
ограничен мембраной
тилакоида, известен как
локус (loculus; от лат. —
ящичек с перегородками,
полочками, ларчик).
Концы тилакоидов,
находящиеся в контакте со
стромой, называют краями,
а участки, где два
тилакоида плотно
прилегают друг к другу —
перегородками.

25. Ультраструктура хлоропласта

Граны – стопки
тилакоидов
лежащих друг
на друге.
Ламеллы –
мембраны,
связывающие
граны между
собой.

26. Строение хлоропластов

Спасибо за внимание!