Хлорофилл содержится в какой пластиде
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.
Различают 3 вида пластид:
- Бесцветные пластиды — лейкопласты;
- окрашенные — хлоропласты (зеленого цвета);
- окрашенные — хромопласты (желтого, красного и других цветов).
Эти виды пластид до известной степени способны превращаться друг в друга — лейкопласты при накоплении хлорофилла переходят в хлоропласты, а последние при появлении красных, бурых и других пигментов — в хромопласты.
Строение и функции хлоропластов
Хлоропласты — зеленые пластиды, содержащие зеленый пигмент — хлорофилл.
Основная функция хлоропласт — фотосинтез.
В хлоропластах есть свои рибосомы, ДНК, РНК, включения жира, зерна крахмала. Снаружи хлоропласта покрыты двумя белково-липидными мембранами, а в их полужидкую строму (основное вещество) погружены мелкие тельца — граны и мембранные каналы.
Строение хлоропласта
Граны (размером около 1мкм) — пакеты круглых плоских мешочков (тилакоидов), сложенных подобно столбику монет. Располагаются они перпендикулярно поверхности хлоропласта. Тилакоиды соседних гран соединены между собой мембранными каналами, образуя единую систему. Число гран в хлоропластах различно. Например, в клетках шпината каждый хлоропласт содержит 40-60 гран.
Хлоропласты внутри клетки могут двигаться пассивно, увлекаемые током цитоплазмы, либо активно перемещаться с места на место.
- Если свет очень интенсивен, они поворачиваются ребром к ярким лучам солнца и выстраиваются вдоль стенок, параллельных свету.
- При слабом освещении, хлоропласты перемещаются на стенки клетки, обращенные к свету, и поворачиваются к нему своей большой поверхностью.
- При средней освещенности они занимают среднее положение.
Этим достигаются наиболее благоприятные для процесса фотосинтеза условия освещения.
Хлорофилл
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.
Сходство молекулы хлорофилла и молекулы гемоглобина
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.
Пластидам, так же, как и митохондриям, свойственна до некоторой степени автономность внутри клетки. Они размножаются путем деления.
Наряду с фотосинтезом, в пластидах происходит процесс биосинтеза белка. Благодаря содержанию ДНК пластиды играют определенную роль в передаче признаков по наследству (цитоплазматическая наследственность).
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.
Строение хромопласта
Структура хромопласта похожа на другие пластиды. Их двух оболочек внутренняя развита слабо, иногда вовсе отсутствует. В ограниченном пространстве расположена белковая строма, ДНК и пигментные вещества (каротиноиды).
Каротиноиды – это жирорастворимые пигменты, которые накапливаются в виде кристаллов.
Форма хромопластов очень разнообразна: овальная, многоугольная, игольчатая, серповидная.
Роль хромопластов в жизни растительной клетки до конца не выяснена. Исследователи предполагают, что пигментные вещества играют важную роль в окислительно-восстановительных процессах, необходимы для размножения и физиологичного развития клетки.
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.
Строение лейкопласта
Функции лейкопластов зависят от их вида (в зависимости от накапливаемого питательного вещества).
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.
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.
Сводная таблица строения и функций пластид
| Свойства | Хлоропласты | Хромопласты | Лейкопласты |
|---|---|---|---|
| Строение | Двухмембранная органелла, с гранами и мембранными канальцами | Органелла с не развитой внутренней мембранной системой | Мелкие органеллы, находятся в частях растения, скрытых от света |
| Окрас | Зеленые | Разноцветные | Бесцветные |
| Пигмент | Хлорофилл | Каротиноид | Отсутствует |
| Форма | Округлая | Многоугольная | Шаровидная |
| Функции | Фотосинтез | Привлечение потенциальных распространителей растений | Запас питательных веществ |
| Заменимость | Переходят в хромопласты | Не изменяются, это последняя стадия развития пластид | Превращаются в хлоропласты и хромопласты |
Анонимный вопрос · 23 декабря 2018
16,5 K
Есть 3 типа пластид: хромопласты, хлоропласты и лейкопласты.
- Хромопласты. Благодаря им растения имеют различную окраску, так как в этих структурах находятся пигменты. То есть апельсин имеет оранжевую окраску именно благодаря наличию в его клетках оранжевых хромопластов.
- Хлоропласты. Самые важные из пластид, так как в них происходит очень ценный для растений процесс — фотосинтез. Они имеют зеленый пигмент (хлорофилл), благодаря которому и возможен фотосинтез. Не трудно догодаться, что их будет очень много в зеленых частях растения, например, в листьях.
- Лейкопласты. В отличии от других пластидов, лейкопласты бесцветные. Их основная функция запасающая, следовательно их будет много в запасающих тканях растений.
Важная особенность пластид в том, что они могут переходить друг в друга. Например лейкопласты на солнце могут превращаться в хлоропласты.
Все пластиды состоят из 2 мембран (наружная и внутренняя). Под внутренней мембраной находится строма, в которой упакованы структуры похожие на монетные столбики (тилакоиды). Тилакоиды состоят из гран.
Эти органеллы также имеют рибосомы и ДНК.
Кхм. ну если вдаваться в подробности, то пластиды (Хромопласты) многих водорослей содежат по 4 (реже 3)… Читать дальше
На молекулу какого химического вещества похожа Солнечная система?
Researcher, Institute of Physics, University of Tartu
Ни на какую. Химическая связь создается за счет ковалентных и/или электростатических взаимодействий между объектами с сопоставимой массой, тогда как солнечная система — за счет гравитационных взаимодействий одного тяжелого и нескольких на порядки более легких объектов. В связи с этим, геометрически молекулы и планетарные системы очень сильно отличаются друг от друга.
Планетарная модель атома (очевидно, раз уж она так называется) похожа на солнечную систему. Но именно атома, а не какой-то молекулы.
Какие процессы протекают при старении пластмасс?
Происходят изменения как самой структуры пластмассы, так и ее состава. Различные воздействующие факторы влияют на что-то определенное. Так некоторые виды пластмасс становятся более хрупкими, какие-то меняют цвет или же выделяют какое-либо вещество. Основными процессами будут разрыв цепи молекул полимера или изменение его строения.
Какие общие признаки характерны для представителей кишечнополостных?
Студент биофака УрФУ, редактор группы ВК «Эволюция. Жизнь во всех её формах и… · vk.com/lifeoftheearth
В настоящее время таксон «Кишечнополостные» считается зоологами устаревшим. Эта группа животных разделена на два типа — гребневики (Ctenophora) и стрекающие (Cnidaria). Две эти группы очень близки, их различия рассмотрим чуть позже.
Что же относится к главным характеристикам группы?
1) Для этих животных характерна радиальная симметрия (то есть через их тело при поперечном срезе можно провести несколько осей симметрии). Иначе говоря, при радиальной симметрии тело (или фигура) совпадает само с собой при вращении объекта вокруг определённой точки или прямой; тела этих животных можно разделить на несколько секторов. Человек, например, является билатерально симметричным животным, так как через нас можно провести лишь одну ось симметрии — левая и правая половины наших тел являются зеркальными отражениями.
2) Другой характерной чертой книдарий является чередование двух стадий в жизненном цикле — полипоидной (прикреплённой) и медузоидной (свободно плавающей медузы). Однако необходимо учесть, что чередования нет у гребневиков (всегда плавающие) и класса коралловых полипов (Anthozoa) — эта группа не образует медуз, всегда оставаясь прикреплёнными к субстрату.
3) Характерной чертой таксона также является наличие двух слоёв тела: внутреннего (энтодерма) и внешнего (экзодерма). Речь, разумеется, идёт не о двух слоях клеток, а о двух слоях тканей, дифференцированных клеток. Кроме того, кишечнополостные имеют мезоглею — рыхлый слой клеток между энто- и эктодермой. И тут возникает то самое отличие гребневиков от книдарий — их мезоглея развита заметно лучше, чем мезоглея книдарий. Мелочи? Только не для зоологов — появление третьего срединного слоя (мезодермы) — это важный ароморфоз, который выведет жизнь на новый уровень.
4) Дыхание и у книдарий и у гребневиков происходит всей поверхностью тела. Нервная система диффузная, состоит из отдельных рецепторных и нервных клеток, разбросанных по телу. В щупальцах имеются книдоциты – стрекательные клетки, служащие для защиты и добычи пищи.
На первом рисунке — чудный гребневик с поэтическим названием «пояс Венеры» ( Cestum veneris), на второй — обобщённый жизненный цикл стрекающих.
Почему граны в хлоропласте расположены в шахматном порядке?
Бывший недопрограммист, прокрастинатор высшей категории, 23 лвл
Граны в хлоропластах расположены в шахматном порядке для того, чтобы не загораживать друг друга от солнечных лучей. Солнечный свет должен хорошо освещать каждую грану, тогда фотосинтез будет протекать более интенсивно.
Какие основные свойства плазматической мембраны?
Цитоплазматическая мембрана состоит из:
1) Двойного слоя фосфолипидов (бислой) и холестерина, для придания прочности и жесткости мембране.
Молекула фосфолипида имеет гидрофильную головку и гидрофобные хвосты, определяющие ее избирательную проницаемость
-включенных белков разных видов
-цепей углеводов (олигосахаридов), именуемых гликокалликсом
Функции:
1) Избирательная проницаемость
Осуществляется благодаря билипидному слою и включённых в него транспортных белков
Они могут быть:
-поверхностные
-погруженные(интегральные)
-полупогруженные(полуинтегральные)
2)Рецепторная
На поверхности мембраны имееются углеводные хвосты, называемые гликокаликсом
Он является «маркером» клетки
Благодаря ему клетки узнают друг друга, взаимодействуют с окружающей средой
Если гликокалликс соединяется с белком, то такой комплекс называется ГЛИКОпротеид
Если с головкой фосфолипида, то ГЛИКОлипид
3)Барьерная
Мембрана разграничивает внутреннее содержимое клетки от окружающей среды
Лист как орган фотосинтеза.
Лист растения — это основной орган растения, где проходит процесс фотосинтеза. Поскольку в основном лист покрыт малопроницаемой для газов кутикулой, то поступление СО2 в ткани идет через устьица, а в тканях — через сильно разветвленную сеть межклеточных воздухоносных каналов.
К верхней стороне листа прилегает палисадная паренхима, клетки которой расположены перпендикулярно, плотно соприкасаются друг с другом и содержат много хлоропластов. Эта палисадная паренхима и является основной ассимиляционной тканью. К нижнему эпидермису прилегает губчатая паренхима с рыхло расположенными клетками и межклетниками. Кроме того, весь лист пронизан жилками, по которым идет перенос веды, минеральных ионов и ассимилятов.
В палисадной паренхиме нет ни одной клетки, которая отстояла бы от ближайшей к ней жилки дальше, чем на несколько клеточных диаметров.
Пройдя сквозь устьичный барьер, атмосферный СО2 растворяется в воде, гидратируется и превращается в угольную кислоту, а затем диссоциирует до бикарбонат-ионов (НСО3+), запас которых и служит резервом потенциального СО2 для использования в фотосинтезе.
Поскольку основной тканью, поглощающей энергию солнца, является палисадная паренхима, содержащая максимальное количество хлоропластов, то, зная соотношение между площадью листа и площадью поверхности хлоропластов, можно приблизительно определить и поглощающую способность посевов. Так, на 1 га посева в среднем приходится 5 га листовой поверхности, то есть 1000 га поверхности хлоропластов, так как 1 см2 листовой поверхности соответствует 200 см2 поверхности хлоропластов. При этом площадь поверхности межклетников, испаряющих воду составляет 50 га. В этом проявляется общебиологический закон — создание внутренних рабочих поверхностей при сравнительно малых наружных испаряющих площадях за счет затрат небольших количеств материала.
В зависимости от условий обитания растений (засушливый или избыточно влажный климат, тропический климат с чрезмерной интенсивностью солнечного излучения) в строении листьев могут наблюдаться те или иные морфологические или биохимические особенности, однако общие принципы строения листа сохраняются.
В растениях встречается три типа пластид, которые делятся в зависимости от типа пигментов, входящих в их состав:
хлоропласты,
хромопласты,
лейкопласты.
Для процесса фотосинтеза важнейшую роль играют хлоропласты, содержащие хлорофиллы. Хромопласты или отдельные группы каротиноидов могут участвовать в процессе фотосинтеза, однако их роль более вспомогательная. Однако, встречаются растения с преобладанием хромопластов (японская слива, декоративные краснолистные формы), которые самостоятельно осуществляют процесс фотосинтеза.
Строение хлоропласта — двойная мембрана, отделяющая хлоропласт от цитоплазмы, фотосинтетические мембраны — тилакоиды стромы и тилакоиды гран, наличие участков ДНК, способность к цитоплазматическому наследованию. Внутренние части полости тилакоидов гран и межгранальные тилакоиды — это единая замкнутая фотосинтетическая внутримембранная полость, объединенная в единую фотоэнергетическую систему хлоропласта.
Грана хлоропласта состоит из 10-30 тилакоидов, а всего в хлоропласте 100-150 гран, таким образом поверхность фотосинтетических мембран тилакоидов в 10 раз превышает поверхность самого хлоропласта.
Особая роль отводится концевым тилакоидам граны, которые, будучи селективным фильтром, предохраняют грану от излишнего облучения или подают сигнал на изменение ориентации оси граны. При оптимальных условиях освещения оси гран обычно направлены радиально к более выпуклой стороне хлоропласта.
Функция хлоропласта — осуществление процесса световой фазы фотосинтеза и накопление энергии в виде макроэргических молекул (АТФ и НАДФ восстановленного).
Свойства хлоропластов — способность к перемещению внутри клетки под воздействием условий освещенности и концентрации углекислого газа. Передвижение хлоропластов по клетке называется фототаксисом или хемотаксисом хлоропластов в зависимости от причины, вызывающей это передвижение. При умеренном освещении хлоропласты выстраиваются таким образом, чтобы на них попадало максимальное количество света, а при избыточном освещении выстраиваются вдоль падающих солнечных лучей. Такое расположение хлоропластов называется парастрофией. Ночью хлоропласты выстраиваются в положении апострофии.
Хромопласты придают желтую, оранжевую, красную окраску лепесткам, плодам, листьям, так как содержат большое количество специфических каротиноидов, обладающих тем или иным оттенком окраски. Хромопласты функционально дополняют деятельность хлоропластов, кроме того выполняют функцию привлечения насекомых-опылителей, животных-распространителей семян.
В состав фотосинтетических мембран (тилакоидов) входят специфические фотосинтетические пигменты — хлорофиллы и каротиноиды — погруженные в эти мембраны.
Хлорофиллы делятся на четыре разновидности: а, b, c, d. Это органические соединения, содержащие 4 пиррольных кольца, связанных атомами магния и имеющими зеленую окраску. Отличаются между собой хлорофиллы по молекулярной массе:
а — имеет молекулярную массу 893 и включает фитоловый и метиловый остаток,
b — имеет молекулярную массу 907 и включает фитоловый и метиловый остаток,
с — включает только метиловый остаток,
d — имеет молекулярную массу 891 и близок к протохлорофиллу.
У высших растений встречаются в основном хлорофиллы а и b, а у водорослей — а и с или а и d.
Хлорофилл впервые был выделен в 1818 году, к 1940 году была расшифрована его структура, а в 1960 году осуществили синтез хлорофилла. Хлорофиллы — это сложные эфиры дикарбоновой хлорофиллиновой кислоты с двумя спиртами (фитолом и метанолом). В карбоксильных группах хлорофиллиновой кислоты водород замещен остатками метилового и фитолового спиртов. Наличие в порфириновом ядре хлорофилла коньюгированной по кругу системы десяти двойных связей и магния обуславливает характерный для хлорофилла зеленый цвет. Хлорофиллу а присущ темно-зеленый цвет, а хлорофиллу b — светло-зеленый цвет. Остаток фитола придает хлорофиллу липоидные свойства, то есть он может растворяться в жировых растворителях.
Хлорофиллам свойственна флуоресценция — т.е. свойство под влиянием падающего света, в свою очередь, излучать свет, при этом длина волны излучаемого света обычно больше длины волны возбуждающего света. В проходящих лучах цвет хлорофилла — изумрудно-зеленый, а в лучах отраженного света хлорофилл приобретает красный цвет, то есть длина волны, отражаемой хлорофиллом, больше, чем длина волны света, возбуждающего излучение хлорофилла.
Хлорофиллы различаются по спектрам поглощения, при этом у хлорофилла b по сравнению с хлорофиллом а полоса поглощения в красной области спектра несколько смещена в сторону коротковолновых лучей, а в сине-фиолетовой области максимум поглощения смещен в сторону длинноволновых (красных) лучей.
В хлоропластах листьев хлорофиллов в три раза больше, чем каротиноидов, а в плодах, лепестках, зернах, корнеплодах — наоборот.
Каротиноиды являются непременными спутниками хлорофиллов. Они подразделяются на бескислородные (каротины и ликопины, имеющие оранжевую и красную окраску — общая формула — С40Н56) и окисленные (ксантофиллы — общая формула — С40Н56О2).