В какой структуре хлоропласта содержится хлорофилл

Функциональные особенности

Строение хлоропласта изучается школьниками в 6 классе на уроках биологии. К особенностям клеток относится наличие в строме рибосомы, ДНК, РНК. В мембране присутствует вещество, способное придать растениям соответствующий цвет. Для хлорофилла характерен зеленый оттенок, а для каротиноида:

• красный;
• желтый;
• оранжевый.

Значение хлорофилла для растений заключается в возможности осуществления процесса фотосинтеза. С учётом строения биологи выделяют 4 типа хлорофилла: a, b, c, d. Первые два содержатся в растениях на суше и зеленых водорослях. Типы a и c считаются растительными компонентами диатомовых, d и a — красных водорослей.

Для хлорофилла характерно поглощение солнечной энергии с последующей передачей иным молекулам. Разрушение зеленого вещества наблюдается в конце жизненного цикла органоида в результате резкого изменения светового дня и значения температуры. Часть хлоропластов превращается в хромопласты. Это приводит к изменению внутренней информации, появлению нового цветового оттенка, опадению листьев.

Принципы классификации

Пластиды делятся на три вида: лейкопласты (бесцветные), хлоропласты (окрашенные в зеленый цвет), хромопласты (имеют разные оттенки). На протяжении жизни клетки способны превращаться друг в друга. Лейкопластам свойственно переходить в хлоропласты, а последние за счёт появления бурых и прочих пигментов — в хромопласты, пластоглобулы.

Внешне зеленые вещества покрыты липидной и белковой мембранами. Полужидкая строма с тилакоидами (компартменты, ограниченные мембраной) считается основным веществом, в состав которого входят граны с каналами. Первые компоненты представлены в виде плоских круглых мешочков, расположенных перпендикулярно поверхности двухмембранных органоидов (ДО).

Уникальность их структуры заключается в хранении зеленого пигмента (хлорофилл). Главная функция хлоропластов связана с участием в фотосинтетическом явлении. В их состав входят жиры, зерна (митохондрия, пропластида), крахмал.

На долю липидов приходится до 30%. Они представлены тремя группами:

1. Структурная. В состав входят амфипатические вещества.
2. Гидрофобная. В группу входят каротиноиды, которые защищают зеленые вещества от фотоокисления. Одновременно они транспортируют водород.
3. Жирорастворимая. Группа состоит из витаминов К и Е.

К другим компонентам, входящим в состав хлоропласта, относятся углеводы. Они представлены в виде продуктов фотосинтеза. До 25% приходится на долю минералов. Ферменты могут выполнять двойную функцию: катализацию различных реакций, обеспечение биосинтеза белков.

Внутренняя структурированность хлоропластов зависит от функциональных нагрузок, физиологического состояния. Молодые клетки размножаются за счет деления, а зрелые обладают выраженной системой гран. Если они стареют, происходит разрыв тилакоидов, распадается хлорофилл. Осенью деградация приводит к появлению хромопластов.

Главная роль хлоропластов в фотосинтезе обеспечена их способностью пассивно двигаться в клетках, увлекаемых током цитоплазмы. Веществу свойственно собирать свет и активно перемещаться с одного места на другое. При интенсивном свете оно поворачивается ребром к яркому солнцу, выстраиваясь вдоль стенок, которые параллельны лучам.

Если освещение слабое, схема движения хлоропластов следующая: они перемещаются на стенки, обращённые к солнцу, поворачиваясь наибольшей поверхностью. Когда освещение среднее, клетки занимают соответствующее положение. От условий освещения зависит то, какие пигменты хлоропластов появятся.

Для пластид и митохондрий свойственна полуавтономная степень. Кроме фотосинтеза, в первых компонентах происходит биосинтез белка. Так как они содержат в себе ДНК, поэтому принимают активное участие в наследственном комплексе: передача признаков, цитоплазматические свойства.

Описание хромопластов

К пластидам высших растений относятся хромопласты. Они имеют незначительные размеры. Для внутриклеточных органелл характерен разный окрас: красный, желтый, коричневый. Он придает соответствующий цвет осенью, плодам и цветкам, что необходимо для привлечения опылителей и животных, разносящих семена продолжительные расстояния.

Структура ткани похожа на иные пластиды. Внутренняя оболочка развита слабее внешней. У некоторых представителей она может отсутствовать. В каротиноидах (жирорастворимые пигменты) происходит накапливание кристаллов. Для определения точных функций вещества изучается таблица с формами хромопластов:

• многоугольная;
• овальная;
• серповидная;
• игольчатая.

Их роль в жизни растений до конца не выяснена. Ученые предполагают, что пигменты участвуют в окислительных и восстановительных процессах, необходимых для размножения и физиологического развития клеток.

Строение лейкопластов

В органоидах этого типа накапливаются питательные компоненты. Лейкопласты имеют 2 оболочки: внутреннюю и внешнюю. На свету им свойственно превращаться в хлоропласты, но в привычном состоянии органоиды бесцветны. Основная их форма — шаровидная. Размещены они в мягких частях растений:

• стебель;
• корень;
• луковица;
• листья.

С учетом накапливаемого вещества лейкопласты классифицируются на следующие виды: амилопласты, элайопласты, протеинопласты. В первую группу входят органоиды с крахмалом, находящиеся в каждом растении. Если лейкопласт полностью заполнен крахмалом, он называется крахмальным зерном. Для элайопластов характерно продуцирование и запас жиров, а для протеинопластов — скопление белковых веществ.

Лейкопласты обладают ферментной субстанцией, что способствует ускоренному протеканию химических реакций. В отрицательном жизненном периоде, когда не происходит фотосинтез, они расщепляют полисахариды на простые углеводы. Так как в луковицах содержится много органоидов, поэтому им свойственно переносить длительную засуху, жару, низкую температуру. После выполнения своих функций они становятся хромопластами.

Симбиотическая теория

Чтобы выяснить механизм появления пластид, митохондрий и других органоидов, рассматривается теория эндосимбиоза. Ее суть заключается в совместной и взаимовыгодной жизни органеллы с клеткой. Впервые теорию предложил Шимпер в 1883 году. В 1867 ученые работали над двойственной природой лишайников.

Биолог Фамицын, учитывая теорию Шимпера, предположил, что хлоропласты, как лишайники и водоросли, относятся к симбионтам. Ученые доказали, что митохондрии — аэробные бактерии, которые не размножаются за пределами клеток. Общие свойства, характерные для митохондрий и пластид:

• наличие двух замкнутых мембран;
• размножение бинарным делением;
• ДНК не связана с гистонами;
• наличие своего аппарата синтеза белка.

В ДНК пластид и митохондрий, в отличие от аналогичных структур прокариот, нет интронов. А в ДНК хлоропластов закодирована информация о некоторых белках, остальные данные находятся в ядре клетки. В результате эволюции часть генетического материала из генома перешло в ядро, поэтому хлоропласты и митохондрии не размножаются независимо.

Археи и бактерии не склонны к фагоцитозу. Они питаются только осмотрофно. Множественные биологические и химические исследования указывают на химерную сущность бактерий. Ученые не выяснили, как сливаются организмы из нескольких доменов. В условиях современности выявлены организмы, которые содержат в себе другие клетки в качестве эндосимбионтов. Они отличаются от первичных эукариотов тем, что не интегрируются в одно целое, не имеют своей индивидуальности.

Интересным организмом считается Mixotricha paradoxa. Чтобы двигаться, она использует 250 000 бактерий, которые фиксируются на ее поверхности. Митохондрии у этого организма вторично потеряны. Внутри находятся сферические аэробные микроорганизмы, которые заменяют органеллы.

• 2020

Хлорофилл является производителями пищи клетки, найденной в зеленых растениях, они присутствуют внутри хлоропласта. Хлорофилл играет жизненно важную роль в превращении растений в зеленый и здоровый. В то время как хлоропласт является уникальной органеллой, присутствующей во всех зеленых растениях, и является местом фотосинтеза, где зеленые растения могут преобразовывать солнечный свет в химическую энергию. Хлорофилл содержится в клетках мезофилла листьев зеленых растений. Хлоропласт находится в плотной жидкой части хлоропласта.

Основная роль хлоропластов заключается в проведении фотосинтеза, содержащего множество реакций, таких как реакция Света и реакция ассимиляции углерода. Следовательно, можно сказать, что весь процесс фотосинтеза происходит в хлоропластах, тогда как роль хлорофилла заключается в отражении зеленого цвета и поглощении синей и красной длины волны. Как и в митохондриях, хлорофилл называют « электростанцией » клетки, поскольку он отвечает только за синтез АТФ и другие реакции.

Нужно иметь базовые знания о клетках, чтобы глубоко понимать их органеллы и их функции. Как мы знаем, хлорофилл и хлоропласт являются частями растительной клетки, а не животных клеток. В представленной статье мы рассмотрим разницу между обеими сущностями вместе с общим обсуждением их.

Сравнительная таблица

Определение хлорофилла

Хлорофилл является жизненно важной растительной молекулой, которая играет важную роль в смешивании и расстановке растительной пищи в процессе, называемом фотосинтезом. Он имеет структуру, сходную со структурой гемовой группы гемоглобина и цитохромов, и происходит из протопорфирина, который содержит полициклическое, плоское тетрапиррольное кольцо.

Фотосинтетические организмы содержат различные типы хлорофилла, такие как Chl a, Chl b, Chl c, Chl d. Эти молекулы различаются по заместителям в тетрапиррольном кольце . Это содержит

1. Центральный ион металла как Mg2 +.
2. Циклопентаноновое кольцо, присоединенное к группе сложного эфира карбоновой кислоты, с пиррольным кольцом, конденсированным с ним.
3.Пиррольное кольцо IV в Chl a и Chl b содержит два дополнительных атома водорода. В бактериохлорофиллах кольца II и IV находятся в восстановленной форме.

Хлорофилл в основном поглощает синие и несколько красные участки электромагнитного спектра, следовательно, он отражает зеленый цвет . У производителя (автотрофы) эти зеленые цвета улавливают световую энергию солнца, которая в сочетании с углекислым газом и водой превращается в сахара.

Этот процесс предназначен для приготовления пищи при фотосинтезе и, кроме того, он помогает набирать энергию для роста организма. Вот почему хлорофилл называют светопоглощающим пигментом или фоторецептором .

Определение хлоропласта

Как и митохондрии, они (хлоропласт) также ограничены двойной мембраной, внешней мембраной и внутренней мембраной. Считается, что наружная мембрана является источником эукариотических клеток и проницаема для небольших молекул и ионов. При этом внутренняя мембрана закрывает внутренний отсек. Жидкость внутри двойной мембраны называется стромой .

Этот отсек содержит плавающие, уплощенные, крошечные мембраны, окружающие пузырьки или мешочки, называемые тилакоидами . Они организованы в группы под названием granum .

В каждом хлоропласте присутствуют многочисленные граны, которые связаны между собой стромальными ламелями. Тилакоидная мембрана (ламели) является местом реакции Света и синтеза АТФ. Липиды, присутствующие в тилакоидной мембране, содержат 80% незаряженного моно- и дигалактозилдиацилглицерина и около 10% – фосфолипиды.

В то время как водная фаза внутренней мембраны – строма содержит большую часть ферментов, необходимых для усвоения углерода. Таким образом, тилакоидная мембрана, присутствующая в хлоропласте, является местом для синтеза АТФ и легких реакций . Этот АТФ используется стромой для хранения захваченной энергии в форме углерод-углеродных связей углеводов.

Поскольку хлоропласт обнаружен в бактериях, он делится на процесс деления на две части, как это происходит в бактериях. Хлоропласт рассматривается как полуавтономная структура и содержит рибосомы 70S (прокариотического типа).

Основные различия между хлорофиллом и хлоропластом

Ниже приведены основные различия между хлорофиллом и хлоропластом:

1. Хлорофилл – это пигмент, который придает растениям зеленый цвет, поглощая длину волны красного и синего и отражая зеленый; Хлоропласт является местом фотосинтеза и других химических реакций, таких как свет и реакция ассимиляции углерода, даже хлорофилл находится в слоях хлоропласта.
2. В основном хлорофилл относится к двум типам, которые представляют собой Chl a и Chl b, но таких видов хлоропластов нет, хотя они присутствуют в количестве в растительных клетках.
3. Хлорофилл обнаружен во всех растениях, водорослях и цианобактериях, а хлоропласт – во всех растениях и водорослях.
4. Хлорофилл содержит зеленые пигменты и каротиноиды, которые имеют красные и желтые пигменты; в то время как хлоропласт не имеет никаких пигментов.
5. Хлорофилл не имеет собственной ДНК; Аналогично митохондриям, хлоропласт содержит собственную органелльную ДНК, называемую кПДНК .
6. Присутствие хлорофилла отмечается внутри хлоропласта, в тилакоидных мембранах, тогда как сборка хлоропласта выше, по всей клетке растения, особенно в листьях.

Вывод

Можно сказать, что существует много отличительных признаков, обнаруженных в структуре растительных клеток и клеток животных, таких как хлорофилл и хлоропласт, которые присутствуют только в растительной клетке, особенно в зеленых растениях.

Хлорофилл является частью хлоропласта и является светопоглощающими пигментами, которые обеспечивают растениям зеленый цвет, но хлоропласт улавливает солнечную энергию, которая является местом фотосинтеза и других химических реакций, и действует как «электростанция клетки», как митохондрии.