В каких клетках организмов содержатся хлоропласты

В каких клетках организмов содержатся хлоропласты thumbnail
Строение хлоропластов

  • Функции хлоропластов
  • Строение хлорофилла
  • Рекомендованная литература и полезные ссылки
  • Хлоропласты, видео
  • Хлоропласты – двухмембранные органоиды растительных клеток, именно они играют ключевую роль в одном из самых важных биологических процессов в природе – фотосинтезе. В частности именно хлоропласты в процессе фотосинтеза выделяют зеленый пигмент хлорофилл, благодаря которому листья деревьев приобретают зеленый цвет (впрочем, не только листья, но и многие другие представители растительного мира, например водоросли). Какое строение хлоропластов, какие функции и процессы они осуществляются в жизнедеятельности клетки, об этом читайте далее.

    Количество хлоропластов в растительной клетке может быть разным, у некоторых водорослей в клетке содержится лишь один большой хлоропласт, часто причудливой формы, в то время как в клетках некоторых высших растений находится множество хлоропластов. Особенно их много в так званных мезофильных тканях листьев, там одна клетка может иметь в себе до сотни хлоропластов.

    Строение хлоропластов

    Устройство хлоропласта включает в себя внутреннюю и внешнюю мембрану, (как и в клетке, они играют роль защитного барьера), межмембранное пространство, строму, тилакоиды, граны, ламеллы, люмен.

    Строение хлоропластов

    Вот так строение хлоропласта выглядит на картинке.

    Как видим с картинки внутри хлоропласта имеется полужидкое пространство, именуемое стромой и приплюснутые диски – это тилакоиды. Последние объединены в стопки, названные гранамы, и сами граны соединены друг с другом при помощи длинных тилакоид, которые называют ламеллами. Именно в тилакоидах находится важный зеленый пигмент – хлорофилл.

    В полужидкой строме хлоропласта находятся его молекулы ДНК и РНК, а также рибосомы, обеспечивающие этому важному органоиду некую автономность внутри клетки. Помимо этого в строме хлоропласта есть зерна крахмала, которые образуются при избытке углеводов, образованных при фотосинтетической активности.

    Функции хлоропластов

    Самая важная функция хлоропласта – это, конечно же, осуществление фотосинтеза. Об этом удивительном процессе на нашем сайте есть отдельная большая статья. Тем не менее, напомним, что при фотосинтезе хлоропластами растительных клеток при помощи солнечного света осуществляется синтез глюкозы из углекислого газа и воды. При этом в качестве важного «побочного продукта» выделяется кислород.

    Основным фотосинтезирующим пигментом в этом процессе является хлорофилл, локализированный в мембранах тилакоидов, именно здесь проходят световые реакции фотосинтеза. Кроме хлорофилла тут же присутствуют ферменты и переносчики электронов.

    Интересный факт: хлоропласты стараются расположиться в клетке таким образом, чтобы их тилакоидные мембраны находились под прямым углом к солнечному свету. Или говоря простым языком, хлоропласты в клетке всегда тянутся на свет.

    Строение хлорофилла

    Что же касается строения самого хлорофилла, то он состоит из длинного углеводного хвоста и порфириновой головки. Хвост его гидрофобен, то есть боится влаги, поэтому погружен в тилакоид, головка наоборот любит влагу и находится в жидкой субстанции хлоропласта – строме. Поглощение солнечного света осуществляется именно головкой хлорофилла.

    К слову биологами различается несколько разных видов хлорофилла: хлорофилл a, хлорофилл b, хлорофилл c1, хлорофилл c2 и так далее, все они обладают разным спектром поглощения солнечного света. Но больше всего в растениях именно хлорофилла а.

    Рекомендованная литература и полезные ссылки

    • Белякова Г. А. Водоросли и грибы // Ботаника: в 4 т. / Белякова Г. А., Дьяков Ю. Т., Тарасов К. Л. — М.: Издательский центр «Академия», 2006. — Т. 1. — 320 с. — 3000 экз. — ISBN 5-7695-2731-5.
    • Карпов С.А. Строение клетки протистов. — СПб.: ТЕССА, 2001. — 384 с. — 1000 экз. — ISBN 5-94086-010-9.
    • Lee, R. E. Phycology, 4th edition. — Cambridge: Cambridge University Press, 2008. — 547 с. — ISBN 9780521682770.

    Хлоропласты, видео

    И в завершение образовательное видео по теме нашей статьи.

    В каких клетках организмов содержатся хлоропласты

    Автор: Павел Чайка, главный редактор журнала Познавайка

    При написании статьи старался сделать ее максимально интересной, полезной и качественной. Буду благодарен за любую обратную связь и конструктивную критику в виде комментариев к статье. Также Ваше пожелание/вопрос/предложение можете написать на мою почту pavelchaika1983@gmail.com или в Фейсбук, с уважением автор.

    Источник

    Приложение 3

    Тесты и проверочные работы

    (Правильные ответы выделены жирным шрифтом)

    1.В клетках каких организмов содержатся хлоропласты?

    А) в клетках животных

    Б) в клетках растений

    В) в клетках животных и растений

    Г) в клетках грибов

    2.Какие лучи спектра преимущественно поглощает хлорофилл?

    А) красные

    Б) зеленые

    В) фиолетовые

    Г) весь спектр

    3.НАДФ в хлоропласте необходим:

    А) как составная часть двухслойной мембраны хлоропласта

    Б) как «ловушка» для электронов

    В) в качестве фермента для образования крахмала

    Читайте также:  В каком варианте ответа содержится информация почему лебедь остался сиротой

    Г) в качестве фермента для диссоциации воды

    4.Фотолиз воды – это:

    А) накопление воды в листе под действием света

    Б) диссоциация воды на ионы под действием света

    В) выделение водяных паров из устьиц под действием света

    Г) нагнетание воды в листья под действием света

    5.Процессы, происходящие в световую стадию:

    А) превращение энергии солнечного света в НАДФ и АТФ

    Б) накапливание крахмала

    В) расщепление крахмала

    Г) расщепление АТФ и НАДФ с выделением свободных электронов

    6.Автотрофы — это:

    А) организмы-паразиты

    Б) грибы шляпочные и плесневые, гнилостные бактерии

    В) зеленые растения и бактерии, использующие энергию химических реакций

    Г) животные, питающиеся падалью

    7.Где сосредоточен пигмент хлорофилл?

    А) в двойной оболочке хлоропласта

    Б) в основном веществе хлоропласта (в строме)

    В) в гранах

    Г) в межклеточном пространстве листа

    8.Какие процессы порождают поглощенные хлорофиллом кванты света?

    А) хлорофилл превращается в НАДФ

    Б) электрон покидает орбиту молекулы хлорофилла

    В) хлоропласт увеличивается в объеме

    Г) хлорофилл превращается в АТФ

    9.Кислород выделяется в атмосферу в результате:

    А) фотолиза воды

    Б) отщепления кислорода О2 от молекулы СО2

    В) превращения АТФ в АДФ

    Г) расщепления глюкозы

    10.В какую стадию фотосинтеза образуется кислород?

    А) в световую

    Б) в темновую

    В) постоянно

    Г) никогда не образуется

    11.В темновой стадии образуется

    А) крахмал

    Б) водородные и гидроксильные ионы при фотолизе воды

    В) свободный кислород

    Г) избыток АТФ и НАДФ·Н

    12.Хроматофор – это:

    А) зеленый пигмент растений

    Б) органоид водорослей, который содержит пигменты, обеспечивающие фотосинтез

    В) много округлых хлоропластов

    Г) всегда спирально закрученная лента

    13.Появление процесса фотосинтеза — крупное событие в истории Земли, потому что:

    А) все живые организмы получили для питания органические вещества

    Б) в атмосфере появился кислород

    В) все живые организмы получили питание и кислород

    Г) появилось много высоких растений

    14.Растения, как правило, запасают вещества, богатые энергией, в форме:

    А) гликогена

    Б) глюкозы

    В) крахмала

    Г) жира

    15.Появление на Земле процесса фотосинтеза привело к:

    А) возникновению процесса синтеза белков

    Б) возникновению многоклеточных организмов

    В) накоплению углекислого газа в атмосфере

    Г) накоплению органических веществ и обогащению атмосферы кислородом

    16.При С3 — фотосинтезе акцептором углекислого газа является:

    А) 3-фосфоглицериновый альдегид

    Б) пировиноградная кислота

    В) рибулозо-1,5 –дифосфат

    Г) ферридоксин

    17.Найдите правильное продолжение выражения «фотолиз воды происходит внутри …»:

    А) митохондрий на стенках крист

    Б) пластид, в строме

    В) пластид, в тилакоидах

    Г) мембран ЭПС

    18.Особенность обмена веществ у растений – наличие процесса фотосинтеза, для которого характерно:

    А) образование органических веществ из неорганических с использованием энергии света

    Б) расщепление органических веществ до неорганических с освобождением энергии

    В) передвижение органических веществ в растении

    Г) отложение органических веществ в запас

    19.Растения в природном сообществе выполняют функцию организмов-производителей органических веществ, так как обладают способностью:

    А) поглощать органические вещества из почвы

    Б) использовать органические вещества, созданные бактериями

    В) использовать органические вещества, созданные грибами

    Г) создавать органические вещества из неорганических, используя энергию света

    20.Ярусное расположение организмов в природном сообществе — это приспособление к:

    А) сезонным явлениям

    Б) совместному обитанию, использованию света, корма

    В) использованию тепла

    Г) защите от неблагоприятных условий

    21.В результате недостаточно продуманной деятельности человека в биосфере происходит:

    А) загрязнение всех сфер Земли, сокращение видов растений и животных

    Б) увеличение числа видов растений и животных

    В) непрерывный круговорот веществ и поток энергии

    Г) акклиматизация и реакклиматизация животных

    22.Определите правило проведения опыта для обнаружения образования крахмала при фотосинтезе, которое необходимо соблюдать:

    А) два растения поставить на свет

    Б) два растения поставить в темное помещение

    В) одно растение поставить на свет, а другое — в темное помещение

    Г) использовать для опыта одно растение

    23.Фотосинтез — это процесс:

    А) расщепления органических веществ с освобождением энергии

    Б) образования органических веществ из углекислого газа и воды

    В) поглощения кислорода и выделения углекислого газа

    Г) передвижения органических веществ

    24.Круговорот веществ в природе обеспечивает энергия:

    А) органических веществ, освобождаемая в процессе дыхания

    Б) Солнца, используемая растениями в процессе фотосинтеза

    В) минеральных веществ, поглощаемых растениями

    Г) воды, поглощаемой растениями и животными

    25.Процесс фотосинтеза происходит в растении с использованием:

    А) энергии, освобождаемой в процессе дыхания

    Б) энергии солнечного света

    В) энергии, заключенной в удобрениях

    Г) энергии органических веществ

    26.Где расположены хлоропласты в клетках хвои сосны:

    Читайте также:  В каких препаратах содержится простагландин

    А) в ядре

    Б) в клеточной стенке

    В) в цитоплазме

    Г) в вакуолях

    27.Космическая роль растений на Земле состоит в том, что они:

    А) аккумулируют солнечную энергию

    Б) поглощают из окружающей среды минеральные вещества

    В) поглощают из окружающей среды углекислый газ

    Г) увеличивают влажность воздуха

    28.Жизнь на Земле невозможна без растений, так как они:

    А) живые организмы

    Б) дышат, питаются, растут и размножаются

    В) поглощают углекислый газ

    Г) образуют на свету органические вещества и выделяют кислород

    29.Бережное отношение человека к природе проявляется в осознании необходимости:

    А) максимального использования природных ресурсов

    Б) минимального использования природных ресурсов

    В) отказа от использования природных ресурсов

    Г) рационального использования природных ресурсов

    30.В процессе фотосинтеза у растений углекислый газ восстанавливается до

    А) гликогена

    Б) целлюлозы

    В) лактозы

    Г) глюкозы

    31.Для процесса фотосинтеза характерно (выберите два верных ответа).

    А) одна фаза протекает на свету, а другая – в темноте

    Б) фотолиз воды происходит в фотосистеме 1.

    В) кислород выделяется в результате разложения углекислого газа

    Г) образуется НАД·Н

    Д ) кислород выделяется в результате разложения воды

    32.В процессе фотосинтеза НАДФ+ является (выберите два верных ответа)

    А) исходным соединением (веществом) для реакций, вызываемых светом

    Б) конечным продуктом реакций, вызываемых светом

    В) промежуточным продуктом реакций, вызываемых светом

    Г) исходным соединением (веществом) для фиксации углерода

    Д) конечным продуктом фиксации углерода

    33.Хлорофилл непосредственно участвует в функционировании (выберите два верных ответа)

    А) фотосистемы 1

    Б) фотосистемы 2

    В) цикла Кребса

    Г) азотофиксации

    Д) транспирации

    34.В чем состоит значение фотосинтеза? (выберите три верных ответа)

    А) в обеспечении всего живого органическими веществами

    Б) в расщеплении биополимеров до мономеров

    В) в окислении органических веществ до углекислого газа и воды

    Г) в обеспечении всего живого энергией

    Д) в обогащении атмосферы кислородом, необходимым для дыхания

    Е) в обогащении почвы солями азота

    35.Какие процессы вызывает энергия солнечного света в листе? (выберите три верных ответа)

    А) образование молекулярного кислорода в результате разложения воды

    Б) окисление пировиноградной кислоты до углекислого газа и воды

    В) синтез молекулы АТФ

    Г) расщепление биополимеров до мономеров

    Д) расщепление глюкозы до пировиноградной кислоты

    Е) образование атомарного водорода за счет отнятия электрона от молекулы воды хлорофиллом

    Задания с кратким ответом

    В каких реакциях обмена исходным веществом для синтеза углеводов является вода? (В реакциях фотосинтеза)

    Как называется процесс расщепления молекулы воды в световой фазе фотосинтеза, сопровождающийся выделением кислорода? (Фотолиз воды)

    Задания с полным развернутым ответом

    Какие процессы происходят в темновую фазу фотосинтеза?

    Раскройте смысл выражения : «Космическая роль зеленых растений»

    Приведите 2-3 примера использования знаний о фотосинтезе в практике сельского хозяйства.

    Источник

    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.

    Виды пластид: хлоропласты, хромопласты, лейкопласты

    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 хлоропластаСтроение 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.
    Читайте также:  В каком варианте ответа содержится информация необходимая для ответа на вопрос

    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 гемоглобинаСходство 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 хромопластаСтроение 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 лейкопластаСтроение лейкопласта

    Функции лейкопластов зависят от их вида (в зависимости от накапливаемого питательного вещества).

    Разновидности лейкопластов:

    1. Амилопласты накапливают крахмал, встречаются во всех растениях, так как углеводы основной продукт питания растительной клетки. Некоторые лейкопласты полностью наполнены крахмалом, их называют крахмальными зернами.
    2. Элайопласты продуцируют и запасают жиры.
    3. 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

    СвойстваХлоропластыХромопластыЛейкопласты
    СтроениеДвухмембранная органелла, с гранами и мембранными канальцамиОрганелла с не развитой внутренней мембранной системойМелкие органеллы, находятся в частях растения, скрытых от света
    ОкрасЗеленыеРазноцветныеБесцветные
    ПигментХлорофиллКаротиноидОтсутствует
    ФормаОкруглаяМногоугольнаяШаровидная
    ФункцииФотосинтезПривлечение потенциальных распространителей растенийЗапас питательных веществ
    ЗаменимостьПереходят в хромопластыНе изменяются, это последняя стадия развития пластидПревращаются в хлоропласты и хромопласты

    Источник