Chloroplastas yra viena iš nuolatinių ląstelės organelių. Ji vykdo svarbiausią planetinės reikšmės procesą – fotosintezę.
Dviejų membranų organelių struktūros bendrasis planas
Kiekvieną organelę sudaro paviršiaus aparatas ir vidinis turinys. Chloroplastai ir mitochondrijos yra prokariotinių ląstelių – organizmų, turinčių branduolį, struktūros. Šių organelių paviršiaus aparatas susideda iš dviejų membranų, tarp kurių yra laisva erdvė. Erdviniu ir anatominiu požiūriu jie nėra susiję su kitomis ląstelės struktūrinėmis dalimis ir dalyvauja energijos apykaitoje. Mitochondrijos yra daugumos grybų, augalų ir gyvūnų organelės. Jie naudojami ATP sintezei - medžiagai, kuri yra ląstelių energijos rezervas. Chloroplastas taip pat yra dvigubos membranos organelė, priklausanti plastidų grupei.
Plastiška įvairovė
Gyvųjų organizmų ląstelėse yra trijų tipų plastidai. Tai yra chloroplastai, chromoplastai ir leukoplastai. Jie skiriasi spalva, struktūrinėmis savybėmis ir funkcijomis. Chloroplastas yra žalias plastidas, turintis pigmento chlorofilo. Nors dažnai dėl kitų dažančių medžiagų jie gali būti rudi ir raudoni. Pavyzdžiui, įįvairių dumblių ląstelės. Tuo pačiu metu chromoplastai visada yra bespalviai. Pagrindinė jų funkcija – kaupti maistines medžiagas. Taigi, bulvių gumbuose yra krakmolo. Chromoplastai yra plastidai, turintys karotinoidų pigmentų. Jie suteikia spalvą įvairioms augalų dalims. Ryškios spalvos morkų ir burokėlių šaknys bei gėlių žiedlapiai yra puikus to pavyzdys.
Plastidės gali transformuotis. Iš pradžių jie atsiranda iš edukacinio audinio ląstelių, kurios yra mažos pūslelės, apsuptos dviem membranomis. Esant saulės energijai, jie virsta chloroplastais. Lapams ir stiebams senstant, chlorofilas pradeda irti. Dėl to žali plastidai virsta chromoplastais.
Pateikime daugiau pavyzdžių. Visi matė, kad rudenį lapai keičia spalvą. Taip yra dėl to, kad chloroplastai virsta raudonais, geltonais, bordo spalvos plastidais. Ta pati transformacija vyksta vaisiams sunokstant. Šviesoje bulvių gumbai pažaliuoja: leukoplastuose pradeda formuotis chlorofilas. Paskutinis plastidų vystymosi etapas yra chromoplastai, nes jie nesudaro kitų panašių struktūrų tipų.
Kas yra pigmentai?
Chloroplasto spalva, funkcijos ir struktūra atsiranda dėl tam tikrų medžiagų – pigmentų. Iš prigimties tai yra organiniai junginiai, nuspalvinantys įvairias augalo dalis. Chlorofilas yra labiausiai paplitęs iš jų. Jų yra dumblių ir aukštesnių augalų ląstelėse. Karotinoidai taip pat dažnai randami gamtoje. Jie randami daugumoje žinomų gyvų būtybių. Visų pirma, visuose augaluose, kai kurių rūšių mikroorganizmai, vabzdžiai, žuvys ir paukščiai. Karotinoidai ne tik suteikia spalvų įvairiems organams, bet ir yra pagrindiniai regos pigmentai, užtikrinantys regėjimo ir spalvų suvokimą.
Membranos struktūra
Augalų chloroplastai turi dvigubą membraną. O išorė lygi. O vidinė formuoja ataugas. Jie nukreipiami į chloroplasto, vadinamo stroma, turinį. Su vidine membrana taip pat yra susijusios specialios struktūros, tilakoidai. Vizualiai tai yra plokščios vienos membranos talpyklos. Jie gali būti dedami pavieniui arba surenkami į rietuves po 5-20 vienetų. Jie vadinami grūdais. Pigmentai yra ant tilakoidų struktūrų. Pagrindiniai iš jų yra chlorofilai, o karotinoidai atlieka pagalbinį vaidmenį. Jie būtini fotosintezei. Stromoje taip pat yra DNR ir RNR molekulių, krakmolo grūdelių ir ribosomų.
Chloroplasto funkcijos
Pagrindinė žaliųjų plastidų funkcija yra organinių medžiagų sintezė iš neorganinių dėl šviesos energijos. Jo produktai yra polisacharidas gliukozė ir deguonis. Be šių dujų bus neįmanoma kvėpuoti visoms būtybėms Žemėje. Tai reiškia, kad fotosintezė yra gyvybiškai svarbus planetos procesas.
Chloroplasto struktūra lemia kitas jo funkcijas. ATP sintezė vyksta šių plastidų membranoje. Šio proceso reikšmė slypi tametam tikro energijos kiekio kaupimas ir saugojimas. Tai atsitinka, kai susidaro palankios aplinkos sąlygos: pakankamai vandens, saulės energijos, maisto. Gyvybės procesų eigoje ATP suskaidomas, išsiskiriant tam tikram energijos kiekiui. Jis išleidžiamas vykdant augimo, vystymosi, judėjimo, dauginimosi ir kitus gyvybės procesus. Chloroplastų funkcijos taip pat slypi tame, kad šiuose plastiduose sintetinami kai kurie lipidai, membraniniai b altymai ir fermentai, dalyvaujantys fotosintezės procese.
Fotosintezės proceso svarba
Chloroplastas yra ryšys tarp augalo ir aplinkos. Dėl fotosintezės susidaro ne tik deguonis, bet ir anglies bei vandenilio cirkuliacija gamtoje, išlaikant pastovią atmosferos sudėtį. Šis procesas riboja anglies dioksido kiekį, kuris neleidžia atsirasti šiltnamio efektui, perkaisti žemės paviršiui ir žūti daugeliui gyvų būtybių planetoje. Plastidų chloroplastai, kurie yra ląstelių organelės, atlieka svarbiausias funkcijas, sukeldamos gyvybės egzistavimą Žemėje.
