referat, referate , referat romana, referat istorie, referat geografie, referat fizica, referat engleza, referat chimie, referat franceza, referat biologie
 
Astronomie Istorie Marketing Matematica
Medicina Psihologie Religie Romana
Arte Plastice Spaniola Mecanica Informatica
Germana Biologie Chimie Diverse
Drept Economie Engleza Filozofie
Fizica Franceza Geografie Educatie Fizica
 

Plastide

Categoria: Referat Biologie

Descriere:

Cloroplastele sunt plastide verzi, care se găsesc în toate celulele organelor verzi ale plantelor, şi anume: în frunze, tulpini ierboase, ramuri tinere, fructe necoapte, etc.. Culoarea verde a cloroplastelor este condiţionată de o serie de pigmenţi, dintre care cel mai important este clorofila. Cloroplastele se deosebesc de celelalte plastide şi de mitocondrii printr-o mare sensibilitate faţă de modificarea presiunii osmotice...

Varianta Printabila 


untitled

PLASTIDELE

 

 

            Plastidele sunt organite permanente, de mare importanţă pentru celulele vegetale. Totalitatea plastidelor incluse n citoplasma celulei se numeşte plastidom. Plastidele lipsesc din celulele animale şi din unele alge albastre, bacterii, micro - şi macromicete.

            n anul 1883 Schimper a descris cele trei tipuri de plastide ţinnd cont n special de absenţa sau prezenţa culorii: leucoplastele, cloroplastele şi cromoplastele. Din cel trei tipuri de plastide, el consideră ca tip principal de origine leucoplastele ( descoperite n oosfera de la Hyacinthus), din care crede că provin plastidele verzi(cloroplastele), iar cromoplastele se pare că ar proveni fie direct din leucoplaste, fie din cloroplaste. Schimper consideră că plastidele nu se formează niciodată de novo, ci numai prin diviziune şi metamorfoză. Pe baza descoperirii leucoplastelor n oosfera plantelor superioare s-a emis ipoteza autoreproducerii plastidelor, a independenţei lor faţă de nucleu. Această presupunere a fost ulterior confirmată şi din punct de vedere genetic, demonstrndu-se că anumite particularităţi ale plastidelor se transmit pe linie maternă. Toate aceste plastide sunt legate genetic ntre ele, deşi funcţia lor este specifică. Din unele cercetări reiese că plastidele se nmulţesc pe calea diviziunii şi a nmuguririi.

            Frey-Wyssling şi Kreutzer (1958), sunt de părere că plastidele nu se transformă ciclic, ci numai ntr-o anumită succesiune monotropă, după schema  următoare: proplastide → leucoplaste→ cloroplaste→ cromoplaste.  Acest lucru este demonstrat de asemenea.

 

LEUCOPLASTELE

 

            n această grupă de plastide intră următoarele tipuri: amiloplaste, elaioplastele şi proteinoplastele. Leucoplastele sunt plastide incolore ce se găsesc n celulele multor plante; de exemplu, n celulele ţesutului embrionar, n citoplasma sporilor şi a gameţilor femeli, n seminţe, tuberculi, rădăcini. De asemenea, ele se mai găsesc şi n majoritatea organelor la angiosperme.

            Leucoplastele se ntlnesc şi la plantele superioare adaptate la parazitism, care au pierdut proprietatea de fotosinteză. Plantele parazite au n toate ţesuturile leucoplaste care se disting perfect de cloroplaste, prin pierderea capacităţii de fotosinteză. De asemenea conţin o cantitate mică de amilogeneză. Cu toate acestea, n celulele lor se observă şi grăunţi de amidon chiar la microscopul fotonic. Leucoplastele au mai fost evidenţiate şi in corpul diatomeelor marine (Nitzchia alba), prezentnd puţine tilacoide.

            Forma leucoplastelor este n mod frecvent sferică sau eliptică, dar ele şi modifică aspectul numai atunci cnd n ele se formează grăunţi de amidon sau cristale proteice. Leucoplastele sunt acoperite de o membrană dublă formată din două membrane elementare, iar n interior se găseşte matricea (stroma), n care sunt distribuite puţine tilacoide.

            Leucoplastele, ca şi proplastidele, au puţine lamele (săcuşori) iar sub influenţa luminii sunt capabile să formeze structuri tilacoidice şi să capete culoarea verde. La ntuneric leucoplastele depozitează n corpii prolamelari substanţe ergastice, care mai trziu pot fi folosite n construcţia tilacoidelor.

a)  Amiloplastele. n stroma leucoplastelor se depune amidon, formndu-se grăunţi de amidon. Leucoplastele a căror funcţie se reduce numai la formarea granulelor mari de amidon se numesc amiloplaste. Amidonul sintetizat şi depozitat n amiloplaste va servi ca material necesar plantei n dezvoltarea ei ontogenetică. Acest amidon depozitat n amiloplaste se numeşte amidon de rezervă.

              Dezvoltarea grăuntelui de amidon ncepe prin apariţia unei particule albe n stroma plastidei. Amidonul nou format se depozitează n stromă nconjurnd particula iniţială. Ca urmare se formează un centru vizibil care n microscopia clasică a fost cunoscut sub denumirea de hil. Grăuntele creşte repede prin apoziţie umplnd amiloplastul cu amidon. Pe măsura creşterii grăunciorului de amidon, lamelele dispuse n stromă sunt ndepărtate la periferia plastidei. La un moment dat, dimensiunile grăuntelui de amidon ncep să depăşească dimensiunile amiloplastului, situaţie n care membrana amiloplastului se ntinde, transformndu-se ntr-o peliculă ce se deshidratează. Pentru granulele ovale de amidon este caracteristică o stratificare excentrică, de pildă la cartof, iar pentru grăuntele de amidon de la cereale,o stratificare concentrică. Grăuntele de amidon este format din două componente, şi anume: amilaza(20%), sub formă de lanţ neramificat, şi amilopectina (80%), sub formă de lanţ ramificat.

            Grăunţii de amidon aparţinnd la grupe diferite de plante prezintă o mare diversitate, n ceea ce priveşte forma, mărimea şi consistenţa. Această variabilitate este determinată att de factorii genetici ct şi de factorii ce reglează sinteza de amidon. Spre exemplu grăuntele de amidon compus din endospermul de orez este format dintr-un singur amiloplast şi nu din mai mulţi, cum se credea nainte.  

            Din cercetările autoradiografice reiese că există o interacţiune ntre enzimele ce participă la formarea amidonului şi prezenţa acizilor nucleici. n acest sens, este interesantă lucrarea lui Salma, Badenhuzen din 1969 care demonstrează că ADN-ul din plastide se află ntotdeauna aproape de grăunţii de amidon. Una dintre particularităţile ce deosebeşte cloroplastul de alte plastide constă n aceea că la ntuneric este frnată activitatea fermenţilor răspunzători de formarea amidonului (fosforilaza şi alfa-gluconglucozil-transferaza), n timp ce la lumină acţiunea lor se  restabileşte. Cnd nsă plastidele se află sub influenţa tratamentelor cu actinomicină D sau clormfenicol restabilirea nu mai are loc. Dacă inhibitorii se ndepărtează, atunci ambele enzime şi reiau  activitatea. Din cele relatate mai sus se poate trage concluzia că formarea grăunţilor de amidon se găseşte sub controlul genelor. Se pare că plastidele din vrful rădăcinii ar face parte din mecanismul celular care percepe forţa de gravitaţie ( Nmec,1905; Dolcman, 1972).

            b) Elaioplastele (oleoplastele) se găsesc n special n celulele plantelor hepatice şi ale monocotiledonatelor. Ele reprezintă nişte globuli lipidici dispuşi n citoplasma din jurul nucleului. Fiecare organit este nconjurat de o membrană dublă.

            Elaioplastele nu se găsesc n celulele meristematice, radiculare şi tulpinale, ci numai n celulele epidermice tinere aparţinnd multor plante monocotiledonate. n celulele bătrne numărul elaioplastelor se micşorează dezorganizndu-se treptat. n compoziţia chimică a elaioplastelor intră proteine, lipide neutre, grăsimi acide şi fosfolipide nesaturate. Histochimic s-au evidenţiat uneori si catalază, fosfatază acidă şi bazică.

            c) Proteinoplastele sunt nişte organite simple şi de formă rotundă. Ele sunt acoperite de o membrană dublă, caracteristică plastidelor. Din cauza conţinutului mare n proteine, aceste leucoplaste se numesc proteinoplaste. Spre exemplu, proteinoplastele se găsesc frecvent n celulele epidermei foliare de Helleborus corsicus. Din cercetări experimentale reiese că in proteinoplaste nu se sintetizează amidonul chiar dacă frunza este tratată cu glucozo-1- fosfat. n anul 1961 Granick consideră că proteinoplastele ar putea să provină din proplastide.            Fig.1. schema proteinoplastului din rădăcina de Phagus wollichii

 

CLOROPLASTELE

 

            Cloroplastele sunt plastide verzi, care se găsesc n toate celulele organelor verzi ale plantelor, şi anume: n frunze, tulpini ierboase, ramuri tinere, fructe necoapte, etc.. Culoarea verde a cloroplastelor este condiţionată de o serie de pigmenţi, dintre care cel mai important este clorofila.

            Cloroplastele se deosebesc de celelalte plastide şi de mitocondrii printr-o mare sensibilitate faţă de modificarea presiunii osmotice. De asemenea, aceste organite au o mare putere de reducere. Ele produc o reducere imediată a azotatului de argint, chiar la ntuneric, particularitate care este n legătură cu procesul de fotosinteză. Cloroplastele se caracterizează şi printr-o densitate mai mare dect citoplasma iar proprietăţile lor osmotice sunt determinate de membrana nconjurătoare.

            Forma şi mărimea cloroplastelor variază după tipul celular, după specia de plantă etc. La plantele superioare, forma cloroplastelor este n general sferică, ovală, lenticulară sau discoidală. Uneori cloroplastele au aspect de halteră cu partea mediană gtuită şi cu marginile largi, pline cu clorofilă. Diametrul lor variază ntre 3 şi 10 m. Mărimea cloroplastelor este relativ constantă pentru acelaşi tip celular, nsă se ntlnesc şi deosebiri sexuale, genetice, ecologice etc. De pildă, celulele poliploide au cloroplastele mai mari dect cele diploide. De asemenea, cloroplastele sunt mai mari la plantele crescute la umbră, dar şi conţinutul lor de clorofilă este mai mare comparativ cu indivizii crescuţi la lumină. La algele verzi, cloroplastele (cromatofori) au dimensiuni mult mai mari, iar forma lor variază. Pentru anumite alge, forma cromatoforilor este caracteristică servind adeseori ca un indice n clasificarea acestora.

  La algele brune, de exemplu, cloroplastele sunt mici, lenticulare, asemănătoare cu grăuncioarele de clorofilă de la plantele superioare, n timp ce la algele roşii ele pot avea o formă lenticulară sau de panglică.

Fig.2. Schema structurii corpului celular la Chlamydomonas

1 – perete celular, 2 – plasma, 3 – ribozomi, 4 – vacuole, 5 – cloroplast, 6 – mitocondrie, 7 – flageli, 8 – nucleu, 9 – nucleol, 10 – dictiozom, 11 – pirenoid.

            La plantele superioare intr-o celulă se găsesc numeroase cloroplaste, n medie 20-50, nsă uneori pot depăşi chiar 100. S-a constatat că la 1 mm2 de suprafaţă foliară la Ricinus communis revin 400 000 de cloroplaste. Numărul cloroplastelor din celulele diferitelor plante este constant. n cazul n care sunt insuficiente ca număr, ele se pot nmulţi prin diviziune, fapt constatat de altfel la frunzele in creştere; dimpotrivă, n procesul degenerării foliare numărul lor se micşorează. ntr-o celule de alge verzi se găsesc foarte puţine cloroplaste, cel mult două-trei, deseori una singură. Fiecare cloroplast conţine 3-8 formaţiuni morfologice numite pirenoizi. Ei sunt formaţi din substanţe proteice sub formă sferică sau poligonală, nconjuraţi de grăuncioare de amidon, ntregul complex numindu-se amilosfera.

            Distribuirea cloroplastelor n celulă depinde de condiţiile de mediu, de tipul celulelor etc. n celulele vii din frunza de Elodea canadensis se observă deplasarea pasivă a cloroplastelor, sub influenţa curenţilor citoplasmatici, fenomen cunoscut sub numele de cicloză. n această situaţie ele suferă uneori modificări morfologice reversibile. Dar n afară de mişcarea pasivă a cloroplastelor se mai remarcă şi o mişcare activă, amiboidală, aceasta fiind n funcţie de intensitatea luminii.    Ultrastructura cloroplastelor a putut fi studiată att in vivo, ct şi după fixare, pentru aceasta folosindu-se diferite metode, directe sau indirecte. nsă abia cercetările de microscopie electronică au jucat un rol hotărtor n cunoaşterea cloroplastelor.

untitled

n prezent, se ştie că cloroplastele sunt nconjurate de o membrană dublă. ntre cele două membrane elementare există un lichid periplastidic dispus ntr-un spaţiu larg de aproximativ 100-300. n interior, cloroplastul are un aspect heterogen, fiind format dintr-o masă fundamentală numită stromă (matrice) n care se găsesc granule mici numite grane. Structura granulară a cloroplastului a fost evidenţiată la numeroase plante superioare şi inferioare.

            Mărimea granulelor variază după specie. S-a descris că n celulele de spanac fiecare cloroplast are 40-60 de grane. n interiorul cloroplastului grana are un aspect dens, avnd forma de coloană dispusă perpendicular pe suprafaţa cloroplastului. Grana cloroplastului este formată din vezicule foarte turtite sub formă de lamele sau săcuşori (tilacoide). Tilacoidele stromei au o membrană simplă, cu grosime de 70 şi se ntind pe toată lungimea cloroplastului. Alţi săcuşori sunt mai scurţi, aşezaţi unii peste alţii formnd teancuri (asemănători cu fişicurile de monede) şi se numesc lamelele granei sau, n terminologia modernă, tilacoidele granei. Acestea conferă cloroplastului o structură granulară. Numărul tilacoidelor ntr-un cloroplast variază de la 20 la 200. Menke (1961) considera că unitatea de bază a cloroplastului este tilacoidul.

Fig.3. Schema structurii cloroplastului la Spinacia oleracea

,unde tilacoizii granei şi ai stromei sunt legaţi intr-un singur sistem

            Structura internă a cloroplastelor variază destul de mult, deşi planul general de structură este acelaşi. Aşa de exemplu la alge n cromatoforul tnăr se găsesc teancuri de tilacoide n care se observă lamele de mărimi variabile. n anul 1966, Kaja a remarcat că la alge tilacoidele se divid n interiorul cromatoforului. La nivelul membranelor granei există un număr de cuantozomi care sunt elemente eliptice turtite, cu dimensiuni de 100/200, formaţi din patru sau mai multe subunităţi.

            Din cercetările biochimice făcute asupra cuantozomilor arată că n ei se găseşte clorofilă, xantofilă, proteine etc. Compoziţia chimică a cloroplastelor a putut fi cercetată datorită perfecţionării metodelor de ultracentrifugare diferenţiată, iar prin obţinerea unei mase ct mai pure de cloroplaste s-a ajuns la stabilirea compoziţiei moleculare att a cloroplastelor n general, ct şi a cuantozomilor n special. Aproximativ 80% din proteine sunt insolubile, legate de substanţe lipidice, formnd lipoproteinele, iar 20% sunt reprezentate prin proteine pure. O parte importantă din proteine se găsesc sub formă solvită şi sub formă de enzime, enzime care participă la sinteza glucidelor, proteinelor, a acizilor graşi, a clorofilei, a fosfolipidelor, a ADN şi ARN. Printre enzimele care se găsesc n cloroplaste sunt: esteraze, fosfataze, carbohidraze etc. n fracţiunea lipidică a cloroplastelor se află grăsimi neutre, steroizi, ceruri şi fosfolipide. Culoarea verde a cloroplastelor este determinată de prezenţa mai multor pigmenţi, dintre aceştia cel mai important fiind clorofila. n afară de aceasta, n cloroplaste se mai află xantofila şi carotenul.  Se ntlnesc mai multe tipuri de clorofilă, şi anume: a, b, c şi d, dintre ele cea mai răspndită fiind clorofila a, care se găseşte in toate plantele autotrofe. Molecula de clorofilă este asimetrică avnd un „cap” hidrofil format din patru inele pirolice dispuse n jurul atomului de Mg şi o „coadă” lungă hidrofobă alcătuită din fitol. Clorofila este o substanţă porfirinică, asemănndu-se după structură cu citocromii sau cu hemoglobina de la animale, numai că la acestea din urmă n locul Mg este Fe. Cloroplastele mai conţin xantofila şi beta-caroten, denumiţi cu un termen general carotenoizi. n frunzele verzi ei sunt mascaţi de culoarea verde a clorofilei şi numai toamna se evidenţiază cnd conţinutul de clorofilă se micşorează. Prin natura lor, carotenoizii sunt nrudiţi cu vitamina A.

            La algele brune clorofila este mascată de un pigment brun numit fucoxantină, la algele roşii, de un pigment de culoare roşie numit ficoeritrină, iar la cele albastre, de ficocianină. Prezenţa amidonului n cloroplaste poate fi determinată prin culoarea lui n albastru cu soluţii de iod. Granulele de amidon se găsesc att n cloroplastele plantelor superioare, ct şi n cele ale plantelor inferioare, de pildă n jurul pirenoizilor din cromatoforii algelor verzi. n cloroplaste se găsesc şi zaharuri simple n a căror compoziţie moleculară intră pnă la 7 atomi de carbon.

            n compoziţia chimică a cloroplastelor mai intră citocromii, vitaminele K şi E, precum şi unii atomi ai metalelor, de exemplu Fe, Mg, Cu şi Zn. După cum s-a arătat mai sus, cuantozomii sunt unităţi morfo-funcţionale care intervin activ n procesul fotosintetic. Compoziţia chimică a cuantozomilor a fost cercetată de Park şi Biggins (1964), care arată că un cuantozom conţine

 aproximativ 230 de molecule de clorofilă, carotenoizi, compuşi chinonici, fosfolipide, proteine, magneziu, fier şi cupru.   ntre structura cloroplastului şi activitatea lui funcţională există o strnsă corelaţie, aşa de pildă n cloroplast se realizează următoarele procese metabolice: fotosinteza, sinteza compuşilor macro - şi micromoleculari (glucide, aminoacizi, peptide,

 nucleotide, lipide etc.), sinteza ATP. Pe lngă aceasta, el are un mare rol n ereditatea citoplasmatică.

 

Fig.4. Cloroplast complet dezvoltat

           

 

 

Prin cercetări de microscopie clasică şi electronică s-a demonstrat că majoritatea plantelor au n oosfera lor proplastide. Tipul matern de ereditate a cloroplastelor este uşor de explicat, deoarece materialul genetic al lui se găseşte n afara nucleului, şi anume n cloroplaste.

            Din cercetările lui Stocking şi Gifford (1956) reiese că n cloroplast se găseşte aproximativ 3-7% ARN şi 0,5% ADN. De asemenea, tot n cloroplaste s-a evidenţiat existenţa ribozomilor. ARN ribozomal nu este unicul ARN al cloroplastelor, deoarece se mai găseşte şi ARNm, şi probabil ARNt.

            Un alt aspect biologic important al cloroplastelor, care argumentează n favoarea autonomiei lui n celulă, este autoreproducerea. Această situaţie se realizează fie prin diviziunea cloroplastului (mai frecvent la plantele inferioare), fie prin diviziunea proplastidelor frecvente la plantele superioare.

CROMOPLASTELE

 

            n afară de cloroplaste, există şi alte plastide colorate. Ele sunt numite cromoplaste. Spre exemplu coloraţia roşie a fructelor coapte de toamnă sau a rădăcinilor de morcov este condiţionată de prezenţa cromoplastelor care conţin carotenoizi; cromoplastele se găsesc n petalele ranunculaceelor, n miezul fructului de pepene, bostan etc.

            Cromoplastele conţin pigmenţi diferiţi, de exemplu licopenul, ficoeritrina şi ficocianina. Unii dintre aceşti pigmenţi se găsesc n cromatoforii de la alge. Aşadar, n cromoplaste se află pigmenţi gălbui, portocalii, roşii şi bruni din grupul carotenoizilor. Cromoplastele se formează ca rezultat al acumulării carotenoizilor n proplastide, n leucoplaste sau n cloroplastele mbătrnite, cnd ncepe a se distruge clorofila şi creşte conţinutul de carotenoizi. Cromoplastele din celulele rădăcinii de morcov se formează din proplastide.

Fig.5. Geneza cromoplastelor.

(a – transformarea cloroplastelor n cromoplaste; b – formarea cromoplastelor din proplastide).

 Pigmenţii cristalizează n stroma plastidei. După ce cristalul de caroten s-a format, corpul plastidei se deformează, din această cauză cromoplastul are formă aciculară, de prismă etc. Aşadar, forma cloroplastului depinde de forma cristalului.

            n cazul n care cromoplastele se formează n urma unui proces mai mult sau mai puţin degenerativ al cloroplastelor, n ele ncep a se depune carotenoizi. Pe măsură ce cristalul creşte, grana se dezorganizează treptat şi dispare. Prezenţa cromoplastelor granulare sau globulare este caracteristică n cazul dezorganizării sistemului de membrane a cloroplastelor. Conţinutul de lipide raportat la greutatea unui cromoplast este aproximativ 50%, iar cel de proteine, de 20%. n cromoplastele din celulele rădăcinii de morcov se găsesc alfa-carotenoizi, iar la unii reprezentanţi ai familiei Solanacee, n special la tomate, se găseşte licopenul. Carotenoizii au primit denumirea de la caroten care este un pigment portocaliu roşiatic şi se găseşte din abundenţă n rădăcina de morcov.

            Cromoplastele sunt organite mbrăcate n una sau mai multe membrane elementare. Ele au n interior, fie formaţiuni fibrilare (ca la mandarine, ardei,dovleac), fie formaţiuni lamelare (pulpa pepenelui verde, bostan). Uneori, n acelaşi fruct se găsesc cromoplaste cu formaţiuni lamelare şi fibrilare, de exemplu la dovleacul muscat.

            n timpul dezvoltării cromoplastelor se dezorganizează parţial sau total structura internă a plastidei,iar n locul ei se formează nişte globuli mari cromolipidici. Pentru cromoplastele formate din cloroplaste este caracteristic modul de apariţie a globulilor carotenoidici. n cloroplastele tinere aceste formaţiuni nu se găsesc, n locul lor fiind granule de amidon. n interiorul plastidelor se formează o structură cristalină aciculară, fapt care face să se deosebească de modul de apariţie a globulilor carotenoidici. Procesul poate fi observat n celulele fructului de Rosa canina, Sorbus domestica, Capsicum annum etc.

            După Frey-Wyssling şi Mhlethaler (1965), cromoplastele ar reprezenta etapa de mbătrnire a plastidelor şi nu ar ndeplini nici o funcţie n celulă, fiind nişte organite cu caracter pasiv. Menţionăm că aceste organite au un rol mare n atracţia insectelor şi a păsărilor, n cazul cnd sunt dispuse n petalele florilor şi n fructe, pe care le colorează. Din acest punct de vedere, ele ar avea un rol indirect n răspndirea şi perpetuarea speciei. Pnă n prezent, rolul cromoplastului din celulele rădăcinii nu este precizat. Probabil, carotenoizii servesc şi ca substanţă de rezervă atunci cnd rădăcinile sunt puse n pămnt pentru a forma o nouă plantă.

Referat oferit de www.ReferateOk.ro
Home : Despre Noi : Contact : Parteneri  
Horoscop
Copyright(c) 2008 - 2012 Referate Ok
referate, referat, referate romana, referate istorie, referate franceza, referat romana, referate engleza, fizica