PLASTOLAR: ÖZELLIKLERI, YAPISI VE TÜRLERI - BIYOLOJI - 2025

Plastid çeşitli fonksiyonları ile veya plastidiosson grubu orgánulas yarı bağımsız hücre. Alg, yosun, eğrelti otları, açık tohumlu bitkiler ve kapalı tohumlu bitkiler hücrelerinde bulunurlar. En dikkat çekici plastid, bitki hücrelerinde fotosentezden sorumlu olan kloroplasttır.

Morfolojilerine ve işlevlerine göre, çok çeşitli plastitler vardır: diğerleri arasında kromoplastlar, lökoplastlar, amiloplastlar, etiyoplastlar, oleoplastlar. Kromoplastlar, karotenoid pigmentleri, amiloplastları depolayan nişastayı ve karanlıkta büyüyen plastidleri depolamada uzmanlaşmıştır.

Şaşırtıcı bir şekilde, bazı parazit solucanlarda ve bazı deniz yumuşakçalarında plastidler rapor edilmiştir.

Genel özellikleri

Plastidler, çift lipit zarla kaplı bitki hücrelerinde bulunan organellerdir. Endosimbiyotik kökenlerinin bir sonucu olarak kendi genomlarına sahiptirler.

Yaklaşık 1.5 milyar yıl önce bir protoeukaryotik hücrenin fotosentetik bir bakteriyi yutarak ökaryotik soyun ortaya çıkmasına neden olduğu öne sürülüyor.

Evrimsel olarak, üç sıra plastid ayırt edilebilir: glokofitler, kırmızı alglerin (rodoplastlar) soyları ve yeşil alglerin (kloroplastlar) soyları. Yeşil soy, hem alglerden hem de bitkilerden plastidlerin oluşmasına neden oldu.

Genetik materyal 120 ila 160 kb'dir - yüksek bitkilerde - ve kapalı ve dairesel bir çift bantlı DNA molekülü içinde düzenlenmiştir.

Bu organellerin en çarpıcı özelliklerinden biri, birbirine dönüşme yetenekleridir. Bu değişiklik, moleküler ve çevresel uyaranların varlığı sayesinde gerçekleşir. Örneğin, bir etiyoplast güneş ışığını aldığında, klorofil sentezler ve bir kloroplast haline gelir.

Fotosenteze ek olarak, plastidler çeşitli işlevleri yerine getirir: lipitlerin ve amino asitlerin sentezi, lipit ve nişastanın depolanması, stomaların işleyişi, çiçekler ve meyveler gibi bitki yapılarının renklendirilmesi ve yerçekimi algısı.

yapı

Tüm plastitler çift lipitli bir zarla çevrilidir ve içlerinde tilakoid adı verilen küçük zarlı yapılara sahiptir ve bunlar belirli plastid türlerinde önemli ölçüde uzayabilir.

Yapı, plastidin tipine bağlıdır ve her varyant, bir sonraki bölümde ayrıntılı olarak açıklanacaktır.

Türleri

Bitki hücrelerinde farklı işlevleri yerine getiren bir dizi plastid vardır. Bununla birlikte, yapılar arasında önemli bir etkileşim olduğundan ve ara dönüşüm olasılığı bulunduğundan, her bir plastid türü arasındaki sınır çok net değildir.

Benzer şekilde, farklı hücre tiplerini karşılaştırırken plastid popülasyonunun homojen olmadığı bulunmuştur. Daha yüksek bitkilerde bulunan temel plastid türleri arasında şunlar yer almaktadır:

Proplastidler

Henüz farklılaştırılmamış plastidlerdir ve her tür plastidin menşeinden sorumludurlar. Bitkilerin meristemlerinde hem köklerde hem de gövdelerde bulunurlar. Ayrıca embriyolarda ve diğer genç dokularda bulunurlar.

Küçük yapılardır, bir veya iki mikrometre uzunluğundadır ve herhangi bir pigment içermezler. Tilakoid zarı ve kendi ribozomları var. Tohumlarda proplastidia, embriyo için önemli bir rezerv kaynağı olan nişasta taneleri içerir.

Hücre başına proplastidia sayısı değişkendir ve bu yapıların 10 ila 20'si bulunabilir.

Proplastidia'nın hücre bölünmesi sürecindeki dağılımı, meristemlerin veya belirli bir organın doğru çalışması için gereklidir. Düzensiz ayrışma meydana geldiğinde ve bir hücre plastidleri almadığında, bu hızlı ölüme mahkumdur.

Bu nedenle, plastidlerin yavru hücrelere eşit bölünmesini sağlama stratejisi, hücre sitoplazmasında homojen bir şekilde dağıtılmalıdır.

Aynı şekilde, proplastidia torunları tarafından miras alınmalıdır ve gamet oluşumunda mevcuttur.

Kloroplastlar

Kloroplastlar, bitki hücrelerinin en belirgin ve göze çarpan plastidleridir. Şekli oval veya sferoiddir ve sayısı normalde hücre başına 10 ila 100 kloroplast arasında değişir, ancak 200'e ulaşabilir.

5 ila 10 µm uzunluğunda ve 2 ila 5 µm genişliğindedir. Diğerlerinin yanı sıra saplarda, yaprak saplarında, olgunlaşmamış yapraklarda bulunabilmesine rağmen, esas olarak bitkilerin yapraklarında bulunurlar.

Kloroplastlar yeraltında olmayan bitki yapılarında proplastidia'dan gelişir. En göze çarpan değişiklik, bu organelin karakteristik yeşil rengini alacak pigmentlerin üretilmesidir.

Diğer plastidler gibi, çift membranla çevrelenmişlerdir ve içlerinde üçüncü bir membranöz sisteme sahiptirler, thylakoidler stromaya gömülüdür.

Thylakoids, tahıllar halinde istiflenen disk şeklindeki yapılardır. Bu şekilde, kloroplast yapısal olarak üç bölüme ayrılabilir: zarlar arasındaki boşluk, stroma ve tilakoidin lümeni.

Mitokondride olduğu gibi, kloroplastların ebeveynlerden çocuklara kalıtımı ebeveynlerden biri (uniparental) tarafından gerçekleşir ve kendi genetik materyallerine sahiptir.

Özellikleri

Kloroplastlarda, bitkilerin güneşten gelen ışığı yakalamasına ve onu organik moleküllere dönüştürmesine izin veren fotosentetik süreç meydana gelir. Aslında kloroplastlar, fotosentetik yeteneklere sahip tek plastidlerdir.

Bu süreç, tilakoid zarlarda, enzim komplekslerinin ve işlem için gerekli proteinlerin sabitlendiği hafif faz ile başlar. Fotosentezin son aşaması veya karanlık aşama, stromada meydana gelir.

Amiloplastlar

Amiloplastlar, nişasta tanelerinin depolanmasında uzmanlaşmıştır. Çoğunlukla tohumlarda ve yumrularda bulunan endosperm gibi bitkilerin rezerv dokularında bulunurlar.

Çoğu amiloplast, organizmanın gelişimi sırasında doğrudan bir protoplasttan oluşur. Deneysel olarak, amiloplast oluşumu, fitohormon oksini sitokininlerle değiştirerek, hücre bölünmesinin azalmasına neden olarak ve nişasta birikimini indükleyerek başarılmıştır.

Bu plastitler, klorofil ve fotosentetik mekanizmalardan yoksun olmalarına rağmen, kloroplastlara benzer şekilde çok çeşitli enzimler için rezervuarlardır.

Yerçekimi algısı

Amiloplastlar, yerçekimi hissine verilen yanıtla ilgilidir. Köklerde, yerçekimi hissi kolumella hücreleri tarafından algılanır.

Bu yapıda özel amiloplastlar olan statolitler vardır. Bu organeller, kolumella hücrelerinin altında yer alır ve yerçekimi hissini gösterir.

Statolitlerin konumu, yapının yerçekimi lehine büyümesine neden olan oksin hormonunun yeniden dağılımına yol açan bir dizi sinyali tetikler.

Nişasta granülleri

Nişasta, iki tip molekül, amilopeptin ve amiloz üreten, tekrar eden glikoz birimlerinden oluşan çözünmez yarı kristal bir polimerdir.

Amilopeptin dallı bir yapıya sahipken, amiloz doğrusal bir polimerdir ve çoğu durumda% 70 amilopeptin ve% 30 amiloz oranında birikirler.

Nişasta granülleri, amilopeptin zincirleriyle ilişkili oldukça organize bir yapıya sahiptir.

Tahılların endosperminden incelenen amiloplastlarda, granüllerin çapı 1 ila 100 um arasında değişir ve genellikle farklı amiloplastlarda sentezlenen büyük ve küçük granüller arasında ayırt edilebilir.

Kromoplastlar

Kromoplastlar, çiçekler, meyveler ve diğer pigmentli yapılarda farklı pigmentleri depolayan oldukça heterojen plastidlerdir. Ayrıca hücrelerde pigmentleri depolayabilen bazı boşluklar vardır.

Kapalı tohumlularda, polinasyondan sorumlu hayvanları çekmek için bazı mekanizmalara sahip olmak gerekir; bu nedenle doğal seleksiyon, bazı bitki yapılarında parlak ve çekici pigmentlerin birikmesine yardımcı olur.

Genel olarak, kromoplastlar, yeşil meyvenin zamanla karakteristik bir renk aldığı meyve olgunlaşma sürecinde kloroplastlardan gelişir. Örneğin, olgunlaşmamış domatesler yeşildir ve olgunlaştıklarında parlak kırmızıdırlar.

Kromoplastlarda biriken ana pigmentler, değişken olan ve farklı renkler gösterebilen karotenoidlerdir. Karotenler turuncu, likopen kırmızı ve zeaksantin ve keman, sarıdır.

Yapıların nihai renklendirilmesi, adı geçen pigmentlerin kombinasyonları ile tanımlanır.

Oleoplasts

Plastidler ayrıca bir lipit veya protein yapısındaki molekülleri depolayabilirler. Oleoplastlar, lipitleri plastoglobüller adı verilen özel vücutlarda depolayabilirler.

Çiçek antenleri bulunur ve içerikleri polen tanesinin duvarında serbest bırakılır. Bazı kaktüs türlerinde de çok yaygındır.

Ayrıca oleoplastlar, fibrillin gibi farklı proteinlere ve izoprenoidlerin metabolizmasıyla ilgili enzimlere sahiptir.

Lökoplastlar

Lökoplastlar, pigment içermeyen plastidlerdir. Bu tanıma göre amiloplastlar, oleoplastlar ve proteinoplastlar, lökoplastların varyantları olarak sınıflandırılabilir.

Lökoplastlar çoğu bitki dokusunda bulunur. Göze çarpan tilakoid membranları yoktur ve çok az plazma globülü vardır.

Önemli miktarlarda nişasta biriktirdikleri köklerde metabolik işlevlere sahiptirler.

Gerontoplastlar

Bitki yaşlandığında, kloroplastların gerontoplastlara dönüşümü gerçekleşir. Yaşlanma sürecinde, tilakoid membran yırtılır, plazma kürecikleri birikir ve klorofil parçalanır.

Etiyoplastlar

Bitkiler düşük ışık koşullarında büyüdüğünde, kloroplastlar düzgün bir şekilde gelişmez ve oluşan plastide etiyoplast denir.

Etiyoplastlar nişasta taneleri içerir ve olgun kloroplastlarda olduğu gibi geniş ölçüde gelişmiş tilakoid membrana sahip değildir. Koşullar değişirse ve yeterince ışık varsa, etiyoplastlar kloroplastlara dönüşebilir.

Referanslar

1. Biswal, UC ve Raval, MK (2003). Kloroplast biyogenezi: proplastidden gerontoplasta. Springer Science & Business Media.
2. Cooper, GM (2000). Hücre: Moleküler Bir Yaklaşım. 2. Baskı. Sunderland (MA): Sinauer Associates. Kloroplastlar ve Diğer Plastidler. Şu adresten ulaşılabilir: ncbi.nlm.nih.gov
3. Gould, SB, Waller, RF ve McFadden, GI (2008). Plastid evrimi. Bitki biyolojisinin yıllık incelemesi, 59, 491–517.
4. Lopez - Juez, E. ve Pyke, KA (2004). Plastidler açığa çıktı: gelişmeleri ve bitki gelişimine entegrasyonları. International Journal of Developmental Biology, 49 (5–6), 557–577.
5. Pyke, K. (2009). Plastid biyolojisi. Cambridge University Press.
6. Pyke, K. (2010). Plastid bölümü. AoB Tesisleri, plq016.
7. Bilge, RR (2007). Plastid form ve işlevinin çeşitliliği. Plastidlerin yapısı ve işlevi içinde (s. 3–26). Springer, Dordrecht.