Sel yang mengandung kloroplas. Struktur dan fungsi kloroplas

Fungsi utama kloroplas adalah menangkap dan mengubah energi cahaya.

Komposisi membran pembentuk grana meliputi pigmen hijau - klorofil. Di sinilah reaksi terang fotosintesis terjadi - penyerapan sinar cahaya oleh klorofil dan konversi energi cahaya menjadi energi elektron tereksitasi. Elektron yang tereksitasi oleh cahaya, yaitu, memiliki energi berlebih, menyerahkan energinya untuk penguraian air dan sintesis ATP. Ketika air terurai, oksigen dan hidrogen terbentuk. Oksigen dilepaskan ke atmosfer, dan hidrogen diikat oleh protein ferredoxin.

Ferredoxin kemudian teroksidasi lagi, menyumbangkan hidrogen ini ke zat pereduksi yang disebut NADP. NADP berubah menjadi bentuk tereduksi - NADP-H2. Jadi, hasil reaksi terang fotosintesis adalah pembentukan ATP, NADP-H2 dan oksigen, serta dikonsumsi energi air dan cahaya.

ATP mengumpulkan banyak energi - kemudian digunakan untuk sintesis, serta untuk kebutuhan sel lainnya. NADP-H2 adalah akumulator hidrogen, dan kemudian dengan mudah melepaskannya. Oleh karena itu, NADP-H2 adalah zat pereduksi kimia. Sejumlah besar biosintesis justru berhubungan dengan reduksi, dan NADP-H2 bertindak sebagai pemasok hidrogen dalam reaksi ini.

Selanjutnya, dengan bantuan enzim di stroma kloroplas, yaitu di luar grana, terjadi reaksi gelap: hidrogen dan energi yang terkandung dalam ATP digunakan untuk mereduksi karbon dioksida (CO2) di atmosfer dan memasukkannya ke dalam komposisi zat organik. Zat organik pertama yang terbentuk sebagai hasil fotosintesis mengalami banyak penataan ulang dan menimbulkan seluruh ragam zat organik yang disintesis dalam tumbuhan dan penyusun tubuhnya. Sejumlah transformasi ini terjadi di sana, di stroma kloroplas, di mana terdapat enzim untuk pembentukan gula, lemak, serta segala sesuatu yang diperlukan untuk sintesis protein. Gula kemudian dapat berpindah dari kloroplas ke struktur sel lain, dan dari sana ke sel tumbuhan lain, atau membentuk pati, yang butirannya sering terlihat di kloroplas. Lemak juga disimpan di kloroplas, baik dalam bentuk tetes, maupun dalam bentuk zat yang lebih sederhana, prekursor lemak, dan keluar dari kloroplas.

Peningkatan kompleksitas zat melibatkan penciptaan ikatan kimia baru dan biasanya memerlukan pengeluaran energi. Sumbernya masih fotosintesis yang sama. Faktanya adalah bahwa sebagian besar zat yang terbentuk sebagai hasil fotosintesis kembali terurai di hialoplasma dan mitokondria (dalam kasus pembakaran sempurna, menjadi zat yang berfungsi sebagai bahan awal fotosintesis - CO2 dan H2O). Sebagai hasil dari proses ini, yang pada dasarnya merupakan kebalikan dari fotosintesis, energi yang sebelumnya terakumulasi dalam ikatan kimia zat yang terurai dilepaskan dan - sekali lagi melalui ATP - digunakan untuk pembentukan ikatan kimia baru dari molekul yang disintesis. Jadi, sebagian besar produk fotosintesis hanya diperlukan untuk mengikat energi cahaya dan, mengubahnya menjadi energi kimia, menggunakannya untuk sintesis zat yang sama sekali berbeda. Dan hanya sebagian bahan organik yang terbentuk selama fotosintesis yang digunakan sebagai bahan pembangun sintesis tersebut.

Produksi fotosintesis (biomassa) sangat besar. Selama setahun di dunia, jumlahnya sekitar 1010 ton Zat organik yang dihasilkan oleh tumbuhan adalah satu-satunya sumber kehidupan tidak hanya bagi tumbuhan, tetapi juga bagi hewan, karena hewan memproses zat organik yang sudah jadi, memberi makan langsung pada tumbuhan atau hewan lain yang, pada gilirannya, memakan tumbuhan. Dengan demikian, fotosintesis adalah dasar dari semua kehidupan modern di Bumi. Semua transformasi materi dan energi pada tumbuhan dan hewan merupakan penataan ulang, rekombinasi dan transfer materi dan energi dari produk utama fotosintesis. Fotosintesis penting bagi semua makhluk hidup karena salah satu produknya adalah oksigen bebas, yang berasal dari molekul air dan dilepaskan ke atmosfer. Dipercaya bahwa semua oksigen di atmosfer dihasilkan melalui fotosintesis. Hal ini diperlukan untuk respirasi bagi tumbuhan dan hewan.

Kloroplas mampu bergerak di sekitar sel. Dalam cahaya redup, mereka terletak di bawah dinding sel yang menghadap cahaya. Pada saat yang sama, mereka mengarahkan permukaannya yang lebih besar ke arah cahaya. Jika cahayanya terlalu kuat, mereka akan mengarah ke sana dan; berbaris di sepanjang dinding sejajar dengan sinar cahaya. Pada pencahayaan rata-rata, kloroplas menempati posisi tengah antara dua ekstrem. Bagaimanapun, satu hasil tercapai: kloroplas berada dalam kondisi pencahayaan yang paling menguntungkan untuk fotosintesis. Pergerakan kloroplas (fototaksis) seperti itu merupakan manifestasi dari salah satu jenis iritabilitas pada tumbuhan.

Kloroplas memiliki otonomi tertentu dalam sistem sel. Mereka memiliki ribosomnya sendiri dan sekumpulan zat yang menentukan sintesis sejumlah protein kloroplasnya sendiri. Ada juga enzim yang kerjanya mengarah pada pembentukan lipid yang membentuk lamela dan klorofil. Seperti yang telah kita lihat, kloroplas juga mempunyai sistem otonom untuk menghasilkan energi. Berkat semua ini, kloroplas mampu membangun strukturnya sendiri secara mandiri. Bahkan ada anggapan bahwa kloroplas (seperti mitokondria) berasal dari beberapa organisme tingkat rendah yang menetap di sel tumbuhan dan mula-mula bersimbiosis dengannya, kemudian menjadi bagian integralnya, sebuah organel.

Plastida adalah organel khusus untuk sel tumbuhan (mereka terdapat di sel semua tumbuhan, kecuali sebagian besar bakteri, jamur, dan beberapa alga).

Sel tumbuhan tingkat tinggi biasanya mengandung 10 hingga 200 plastida berukuran 3-10 mikron, paling sering berbentuk lensa bikonveks. Pada alga, plastida hijau yang disebut kromatofora sangat beragam bentuk dan ukurannya. Mereka bisa berbentuk bintang, berbentuk pita, jala dan bentuk lainnya.

Ada 3 jenis plastida:

Plastida tidak berwarna - leukoplas;
dicat - kloroplas(Warna hijau);
dicat - kromoplas(kuning, merah dan warna lainnya).

Jenis plastida ini sampai batas tertentu mampu berubah menjadi satu sama lain - leukoplas, dengan akumulasi klorofil, berubah menjadi kloroplas, dan yang terakhir, dengan munculnya pigmen merah, coklat dan lainnya, menjadi kromoplas.

Struktur dan fungsi kloroplas

Kloroplas adalah plastida hijau yang mengandung pigmen hijau - klorofil.

Fungsi utama kloroplas adalah fotosintesis.

Kloroplas memiliki ribosom, DNA, RNA, inklusi lemak, dan butiran pati sendiri. Bagian luar kloroplas ditutupi dengan dua membran protein-lipid, dan benda kecil - grana dan saluran membran - terbenam dalam stroma semi-cair (zat dasar).

Nenek(berukuran sekitar 1 m) - bungkusan kantung pipih bulat (tilakoid), dilipat seperti kolom koin. Letaknya tegak lurus terhadap permukaan kloroplas. Tilakoid dari grana yang berdekatan dihubungkan satu sama lain melalui saluran membran, membentuk satu sistem. Jumlah grana dalam kloroplas bervariasi. Misalnya pada sel bayam, setiap kloroplas mengandung 40-60 butir.

Kloroplas di dalam sel dapat bergerak secara pasif, terbawa arus sitoplasma, atau aktif berpindah dari satu tempat ke tempat lain.

Jika cahayanya sangat kuat, mereka menghadap ke arah sinar matahari yang terang dan berbaris di sepanjang dinding yang sejajar dengan cahaya.
Dalam cahaya redup, kloroplas bergerak ke dinding sel menghadap cahaya dan mengarahkan permukaannya yang besar ke arah cahaya.
Dalam pencahayaan rata-rata, mereka menempati posisi rata-rata.

Ini mencapai kondisi pencahayaan yang paling menguntungkan untuk proses fotosintesis.

Klorofil

Grana plastida sel tumbuhan mengandung klorofil, dikemas dengan molekul protein dan fosfolipid untuk memberikan kemampuan menangkap energi cahaya.

Molekul klorofil sangat mirip dengan molekul hemoglobin dan perbedaan utamanya adalah atom besi yang terletak di tengah molekul hemoglobin digantikan dalam klorofil oleh atom magnesium.

Ada empat jenis klorofil yang ditemukan di alam: a, b, c, d.

Klorofil a dan b mengandung tumbuhan tingkat tinggi dan alga hijau, diatom mengandung a dan c, alga merah mengandung a dan d.

Klorofil a dan b telah dipelajari lebih baik daripada yang lain (mereka pertama kali dipisahkan oleh ilmuwan Rusia M.S. Tsvet pada awal abad ke-20). Selain itu, ada empat jenis bakterioklorofil - pigmen hijau dari bakteri ungu dan hijau: a, b, c, d.

Sebagian besar bakteri fotosintetik mengandung bakterioklorofil a, ada pula yang mengandung bakterioklorofil b, dan bakteri hijau mengandung c dan d.

Klorofil memiliki kemampuan menyerap energi matahari dengan sangat efisien dan mentransfernya ke molekul lain, yang merupakan fungsi utamanya. Berkat kemampuan ini, klorofil menjadi satu-satunya struktur di Bumi yang menjamin terjadinya proses fotosintesis.

Fungsi utama klorofil pada tumbuhan adalah menyerap energi cahaya dan mentransfernya ke sel lain.

Plastida, seperti mitokondria, sampai batas tertentu dicirikan oleh otonomi di dalam sel. Mereka berkembang biak dengan pembelahan.

Seiring dengan fotosintesis, proses biosintesis protein juga terjadi pada plastida. Karena kandungan DNA-nya, plastida berperan dalam transmisi sifat melalui pewarisan (pewarisan sitoplasma).

Struktur dan fungsi kromoplas

Kromoplas termasuk salah satu dari tiga jenis plastida tumbuhan tingkat tinggi. Ini adalah organel intraseluler kecil.

Kromoplas memiliki warna berbeda: kuning, merah, coklat. Mereka memberi warna khas pada buah matang, bunga, dan dedaunan musim gugur. Hal ini diperlukan untuk menarik serangga dan hewan penyerbuk yang memakan buah-buahan dan menyebarkan benih dalam jarak jauh.

Struktur kromoplas mirip dengan plastida lainnya. Cangkang bagian dalam keduanya kurang berkembang, terkadang tidak ada sama sekali. Stroma protein, DNA dan zat pigmen (karotenoid) terletak pada ruang terbatas.

Karotenoid adalah pigmen yang larut dalam lemak yang terakumulasi dalam bentuk kristal.

Bentuk kromoplas sangat beragam: lonjong, poligonal, berbentuk jarum, berbentuk bulan sabit.

Peran kromoplas dalam kehidupan sel tumbuhan belum sepenuhnya dipahami. Para peneliti berpendapat bahwa zat pigmen memainkan peran penting dalam proses redoks dan diperlukan untuk reproduksi dan perkembangan fisiologis sel.

Struktur dan fungsi leukoplas

Leukoplas adalah organel sel tempat akumulasi nutrisi. Organel memiliki dua cangkang: cangkang luar halus dan cangkang dalam dengan beberapa tonjolan.

Leucoplasts berubah menjadi kloroplas dalam cahaya (misalnya, umbi kentang hijau); dalam keadaan normal mereka tidak berwarna.

Bentuk leukoplasnya bulat dan teratur. Mereka ditemukan di jaringan penyimpanan tanaman, yang mengisi bagian lunak: inti batang, akar, umbi, daun.

Fungsi leukoplas tergantung pada jenisnya (tergantung akumulasi nutrisi).

Jenis leukoplas:

Amiloplas mengakumulasi pati dan ditemukan di semua tumbuhan, karena karbohidrat merupakan produk makanan utama sel tumbuhan. Beberapa leukoplas terisi penuh dengan pati; mereka disebut butiran pati.
Elaioplas memproduksi dan menyimpan lemak.
Proteinoplas mengandung protein.

Leukoplas juga berfungsi sebagai zat enzimatik. Di bawah pengaruh enzim, reaksi kimia berlangsung lebih cepat. Dan dalam periode kehidupan yang tidak menguntungkan, ketika proses fotosintesis tidak dilakukan, mereka memecah polisakarida menjadi karbohidrat sederhana, yang dibutuhkan tanaman untuk bertahan hidup.

Fotosintesis tidak dapat terjadi pada leukoplas karena tidak mengandung butiran atau pigmen.

Umbi tanaman, yang banyak mengandung leukoplas, tahan terhadap kekeringan dalam jangka waktu lama, suhu rendah, dan panas. Hal ini disebabkan banyaknya cadangan air dan nutrisi pada organel.

Prekursor semua plastida adalah proplastida, organel kecil. Diasumsikan bahwa leukoplas dan kloroplas mampu bertransformasi menjadi spesies lain. Pada akhirnya, setelah menjalankan fungsinya, kloroplas dan leukoplas menjadi kromoplas - ini adalah tahap terakhir perkembangan plastida.

Penting untuk diketahui! Hanya satu jenis plastida yang dapat terdapat dalam sel tumbuhan pada satu waktu.

Tabel ringkasan struktur dan fungsi plastida

Properti	Kloroplas	Kromoplas	Leukoplas
Struktur	Organel bermembran ganda, dengan grana dan tubulus membranosa	Organel dengan sistem membran internal yang belum berkembang	Organel kecil terdapat pada bagian tumbuhan yang tersembunyi dari cahaya
Warna	Sayuran hijau	Beraneka warna	Tanpa warna
Pigmen	Klorofil	Karotenoid	Absen
Membentuk	Bulat	Poligonal	Bulat
Fungsi	Fotosintesis	Menarik calon distributor tanaman	Pasokan nutrisi
Dapat diganti	Berubah menjadi kromoplas	Jangan diubah, ini tahap terakhir perkembangan plastida	Berubah menjadi kloroplas dan kromoplas

KLOROPLAS KLOROPLAS

(dari bahasa Yunani chloros - hijau dan plastos - berbentuk), organel intraseluler (plastida) tumbuhan, tempat fotosintesis terjadi; Berkat klorofil, warnanya hijau. Ditemukan di berbagai sel. jaringan organ tumbuhan di atas tanah, terutama melimpah dan berkembang dengan baik pada daun dan buah hijau. Dl. 5-10 mikron, lebar. 2-4 mikron. Pada sel tumbuhan tingkat tinggi, X. (biasanya berjumlah 15-50 buah) berbentuk lensa, bulat atau ellipsoidal. Jauh lebih beragam dari X., disebut. kromatofora pada alga, tetapi jumlahnya biasanya kecil (dari satu hingga beberapa). X. dipisahkan dari sitoplasma oleh membran ganda dengan selektivitas. permeabilitas; intern bagiannya, tumbuh menjadi matriks (stroma), membentuk suatu sistem dasar. X. unit struktural dalam bentuk kantong pipih - tilakoid, di mana pigmen terlokalisasi: yang utama adalah klorofil, dan yang tambahan adalah karotenoid. Kumpulan tilakoid berbentuk cakram, saling berhubungan sedemikian rupa sehingga rongga-rongganya bersambung, membentuk grana (seperti tumpukan uang logam). Jumlah bulir pada X. tumbuhan tingkat tinggi bisa mencapai 40-60 (kadang sampai 150). Tilakoid stroma (disebut fret) menghubungkan grana satu sama lain. X. mengandung ribosom, DNA, enzim dan, selain fotosintesis, melakukan sintesis ATP dari ADP (fosforilasi), sintesis dan hidrolisis lipid, pati asimilatif dan protein yang disimpan dalam stroma. X. juga mensintesis enzim yang melakukan reaksi terang dan protein membran tilakoid. Genetik sendiri aparatur dan spesifik Sistem sintesis protein menentukan otonomi X. dari struktur seluler lainnya. Setiap X. diyakini berkembang dari proplastid, yang mampu bereplikasi melalui pembelahan (begitulah jumlah mereka di dalam sel bertambah); X dewasa. terkadang juga mampu melakukan replikasi. Dengan penuaan daun dan batang serta pematangan buah, X. karena rusaknya klorofil, kehilangan warna hijaunya, berubah menjadi kromoplas. Dipercaya bahwa X. terjadi melalui simbiogenesis cyanobacteria dengan alga heterotrofik nuklir purba atau protozoa.

.(Sumber: “Biological Encyclopedic Dictionary.” Pemimpin redaksi M.S. Gilyarov; Dewan Editorial: A.A. Babaev, G.G. Vinberg, G.A. Zavarzin, dan lainnya - edisi ke-2, dikoreksi - M.: Sov. Encyclopedia, 1986.)

kloroplas

Organel sel tumbuhan mengandung pigmen hijau klorofil; melihat plastida. Mereka memiliki peralatan genetik dan sistem sintesis protein sendiri, yang memberi mereka “kemandirian” relatif dari inti sel dan organel lainnya. Proses fisiologis utama tumbuhan hijau dilakukan di kloroplas - fotosintesis. Selain itu, mereka mensintesis senyawa ATP, protein, dan pati yang kaya energi. Kloroplas ditemukan terutama pada daun dan buah-buahan hijau. Seiring bertambahnya usia daun dan buah matang, klorofil hancur dan kloroplas berubah menjadi kromoplas.

.(Sumber: “Biologi. Ensiklopedia bergambar modern.” Pemimpin redaksi A.P. Gorkin; M.: Rosman, 2006.)

Lihat apa itu "KLOROPLAS" di kamus lain:

Dalam sel lumut Plagiomnium affine Kloroplas (dari bahasa Yunani ... Wikipedia

- (dari bahasa Yunani chloros green dan plastos terpahat terbentuk), organel intraseluler sel tumbuhan tempat fotosintesis terjadi; berwarna hijau (mengandung klorofil). Peralatan genetiknya sendiri dan... ... Kamus Ensiklopedis Besar

Tubuh yang terdapat pada sel tumbuhan, berwarna hijau dan mengandung klorofil. Pada tumbuhan tingkat tinggi, klorofil mempunyai bentuk yang sangat pasti dan disebut butiran klorofil; Alga memiliki bentuk yang bervariasi dan disebut kromatofor atau... Ensiklopedia Brockhaus dan Efron

Kloroplas- (dari bahasa Yunani chloros green dan plastos dibentuk, dibentuk), struktur intraseluler sel tumbuhan tempat fotosintesis terjadi. Mereka mengandung pigmen klorofil, yang memberi warna hijau. Di dalam sel tumbuhan tingkat tinggi terdapat 10 hingga ... Kamus Ensiklopedis Bergambar

- (gr. chloros green + lastes forming) plastida hijau sel tumbuhan yang mengandung klorofil, karoten, xantofil dan terlibat dalam proses fotosintesis lih. kromoplas). Kamus baru kata-kata asing. oleh EdwART, 2009. kloroplas [gr.... ... Kamus kata-kata asing dari bahasa Rusia

- (dari bahasa Yunani chlorós green dan plastós dibentuk, dibentuk) organel intraseluler sel tumbuhan Plastida tempat fotosintesis terjadi. Warnanya hijau karena adanya pigmen utama fotosintesis... Ensiklopedia Besar Soviet

Ov; hal. (satuan kloroplas, a; m.). [dari bahasa Yunani khlōros berwarna hijau pucat dan pahatan plastos] Botan. Benda dalam protoplasma sel tumbuhan mengandung klorofil dan ikut serta dalam proses fotosintesis. Konsentrasi klorofil dalam kloroplas. * * *… … kamus ensiklopedis

Tubuh yang terdapat pada sel tumbuhan, berwarna hijau dan mengandung klorofil. Pada tumbuhan tingkat tinggi, X. mempunyai bentuk yang sangat pasti dan disebut butiran klorofil (lihat); Bentuk alga bermacam-macam dan disebut... ... Kamus Ensiklopedis F.A. Brockhaus dan I.A. Efron

M N. Plastida hijau sel tumbuhan mengandung klorofil, karoten dan ikut serta dalam proses fotosintesis. Kamus penjelasan Efraim. T.F.Efremova. 2000... Kamus penjelasan modern bahasa Rusia oleh Efremova

- (dari bahasa Yunani chloros green dan plastоs terpahat, dibentuk), menumbuhkan organel intraseluler. sel tempat terjadinya fotosintesis; berwarna hijau (mengandung klorofil). Memiliki genetik peralatan dan sintesis protein... ... Ilmu pengetahuan Alam. kamus ensiklopedis

Cangkangnya terdiri dari dua membran - luar dan dalam, di antaranya terdapat ruang antar membran. Di dalam kloroplas, dengan melepaskan diri dari membran bagian dalam, struktur tilakoid yang kompleks terbentuk. Kandungan kloroplas yang berbentuk gel disebut stroma.

Setiap tilakoid dipisahkan dari stroma oleh satu membran. Ruang bagian dalam tilakoid disebut lumen. Tilakoid di dalam kloroplas mereka digabungkan menjadi tumpukan - biji-bijian. Jumlah butirnya bervariasi. Mereka terhubung satu sama lain dengan tilakoid memanjang khusus - lamela. Tilakoid biasa tampak seperti piringan bulat.

Stroma mengandung DNA kloroplas sendiri dalam bentuk molekul sirkular, RNA dan ribosom tipe prokariotik. Dengan demikian, ini adalah organel semi-otonom yang mampu mensintesis beberapa proteinnya secara mandiri. Dipercaya bahwa dalam proses evolusi, kloroplas berasal dari cyanobacteria yang mulai hidup di dalam sel lain.

Struktur kloroplas ditentukan oleh fungsi fotosintesis. Reaksi yang terkait dengannya terjadi di stroma dan membran tilakoid. Di stroma - reaksi fase gelap fotosintesis, di membran - fase terang. Oleh karena itu, mereka mengandung sistem enzimatik yang berbeda. Stroma mengandung enzim larut yang terlibat dalam siklus Calvin.

Membran tilakoid mengandung pigmen klorofil dan karotenoid. Semuanya terlibat dalam menangkap radiasi matahari. Namun, mereka menangkap spektrum yang berbeda. Dominasi satu atau beberapa jenis klorofil pada kelompok tumbuhan tertentu menentukan warnanya - dari hijau menjadi coklat dan merah (pada sejumlah alga). Sebagian besar tumbuhan mengandung klorofil a.

Struktur molekul klorofil terdiri dari kepala dan ekor. Ekor karbohidrat terbenam dalam membran tilakoid, dan kepala menghadap stroma dan terletak di dalamnya. Energi sinar matahari diserap oleh kepala, menyebabkan eksitasi elektron, yang diambil oleh pembawa. Rantai reaksi redoks dimulai, yang pada akhirnya mengarah pada sintesis molekul glukosa. Dengan demikian, energi radiasi cahaya diubah menjadi energi ikatan kimia senyawa organik.

Zat organik yang disintesis dapat terakumulasi di kloroplas dalam bentuk butiran pati, dan juga dikeluarkan melalui membran. Ada juga tetesan lemak di stroma. Namun, mereka terbentuk dari lipid membran tilakoid yang hancur.

Dalam sel daun musim gugur, kloroplas kehilangan struktur khasnya, berubah menjadi kromoplas, yang sistem membran dalamnya lebih sederhana. Selain itu, klorofil dihancurkan, menyebabkan karotenoid menjadi terlihat, memberikan warna kuning-merah pada dedaunan.

Sel-sel hijau pada sebagian besar tumbuhan biasanya mengandung banyak kloroplas, berbentuk seperti bola agak memanjang ke satu arah (elips volumetrik). Namun, sejumlah sel alga mungkin mengandung satu kloroplas besar dengan bentuk yang aneh: berbentuk pita, berbentuk bintang, dll.

Sel adalah struktur kompleks yang terdiri dari banyak komponen yang disebut organel. Apalagi komposisinya sel tanaman sedikit berbeda dengan hewan, dan perbedaan utamanya terletak pada kehadirannya plastida.

Dalam kontak dengan

Deskripsi elemen seluler

Komponen sel apa yang disebut plastida. Ini adalah organel sel struktural yang memiliki struktur kompleks dan fungsi yang penting bagi kehidupan organisme tumbuhan.

Penting! Plastida terbentuk dari proplastida, yang terletak di dalam meristem atau sel pendidikan dan ukurannya jauh lebih kecil dibandingkan organel dewasa. Mereka juga terbagi, seperti bakteri, menjadi dua bagian melalui penyempitan.

Yang mana yang mereka punya? plastida struktur Sulit untuk melihatnya di bawah mikroskop, karena cangkangnya yang padat, mereka tidak tembus cahaya.

Namun para ilmuwan berhasil menemukan bahwa organoid ini memiliki dua membran, di dalamnya berisi stroma, cairan mirip sitoplasma.

Lipatan membran bagian dalam, bertumpuk, membentuk butiran-butiran yang dapat saling menyambung.

Di dalamnya juga terdapat ribosom, tetesan lipid, dan butiran pati. Plastida, terutama kloroplas, juga memiliki molekulnya sendiri.

Klasifikasi

Mereka dibagi menjadi tiga kelompok menurut warna dan fungsinya:

kloroplas,
kromoplas,
leukoplas.

Kloroplas

Yang paling banyak dipelajari adalah warnanya yang hijau. Terkandung pada daun tumbuhan, kadang pada batang, buah bahkan akar. Secara penampakannya terlihat seperti butiran bulat berukuran 4-10 mikrometer. Ukuran kecil dan jumlah besar secara signifikan meningkatkan luas permukaan kerja.

Warnanya mungkin berbeda-beda, tergantung pada jenis dan konsentrasi pigmen yang dikandungnya. Dasar pigmen - klorofil, xantofil dan karoten juga ada. Di alam, ada 4 jenis klorofil yang ditandai dengan huruf latin: a, b, c, e. Dua jenis pertama mengandung sel tumbuhan tingkat tinggi dan ganggang hijau, diatom hanya mengandung varietas - a dan c.

Perhatian! Seperti organel lainnya, kloroplas mampu mengalami penuaan dan kehancuran. Struktur muda mampu membagi dan bekerja aktif. Seiring waktu, butirannya terurai dan klorofilnya hancur.

Kloroplas menjalankan fungsi penting: di dalamnya proses fotosintesis terjadi— konversi sinar matahari menjadi energi ikatan kimia pembentuk karbohidrat. Pada saat yang sama, mereka dapat bergerak mengikuti aliran sitoplasma atau aktif bergerak sendiri. Jadi, dalam cahaya redup, mereka terakumulasi di dekat dinding sel dengan sejumlah besar cahaya dan mengarah ke sana dengan area yang lebih luas, dan dalam cahaya yang sangat aktif, sebaliknya, mereka berdiri tegak.

Kromoplas

Mereka menggantikan kloroplas yang hancur dan hadir dalam warna kuning, merah dan oranye. Warna tersebut terbentuk karena kandungan karotenoid.

Organel ini terdapat pada daun, bunga, dan buah tumbuhan. Bentuknya bisa bulat, persegi panjang atau bahkan berbentuk jarum. Strukturnya mirip dengan kloroplas.

Fungsi utama - warna bunga dan buah-buahan, yang membantu menarik serangga dan hewan penyerbuk yang memakan buah-buahan dan dengan demikian berkontribusi pada penyebaran benih tanaman.

Penting! Para ilmuwan berspekulasi tentang peran tersebut kromoplas dalam proses redoks sel sebagai filter cahaya. Kemungkinan pengaruhnya terhadap pertumbuhan dan reproduksi tanaman dipertimbangkan.

Leukoplas

Data dimiliki oleh plastida perbedaan dalam struktur dan fungsi. Tugas utamanya adalah menyimpan nutrisi untuk digunakan di masa depan, sehingga nutrisi tersebut ditemukan terutama pada buah-buahan, tetapi bisa juga di bagian tanaman yang menebal dan berdaging:

umbi-umbian,
rimpang,
akar sayuran,
bohlam dan lain-lain.

Warna tidak berwarna tidak mengizinkan Anda memilihnya Namun, dalam struktur sel, leukoplas mudah dilihat ketika sejumlah kecil yodium ditambahkan, yang berinteraksi dengan pati, mengubahnya menjadi biru.

Bentuknya hampir bulat, sedangkan sistem membran di dalamnya kurang berkembang. Tidak adanya lipatan membran membantu organel dalam menyimpan zat.

Butir pati bertambah besar ukurannya dan dengan mudah menghancurkan membran bagian dalam plastida, seolah-olah meregangkannya. Ini memungkinkan Anda menyimpan lebih banyak karbohidrat.

Tidak seperti plastida lainnya, mereka mengandung molekul DNA dalam bentuk yang berbentuk. Pada saat yang sama, mengumpulkan klorofil, leukoplas dapat berubah menjadi kloroplas.

Dalam menentukan fungsi leukoplas, perlu diperhatikan spesialisasinya, karena ada beberapa jenis yang menyimpan jenis bahan organik tertentu:

amiloplas mengakumulasi pati;
oleoplas memproduksi dan menyimpan lemak, sedangkan lemak dapat disimpan di bagian sel lain;
proteinoplas “melindungi” protein.

Selain akumulasi, mereka juga dapat melakukan fungsi penguraian zat, dimana terdapat enzim yang diaktifkan ketika terjadi kekurangan energi atau bahan bangunan.

Dalam situasi seperti itu, enzim mulai memecah simpanan lemak dan karbohidrat menjadi monomer sehingga sel menerima energi yang diperlukan.

Semua jenis plastida fitur struktural, memiliki kemampuan untuk berubah menjadi satu sama lain. Dengan demikian, leukoplas dapat berubah menjadi kloroplas, proses ini kita lihat ketika umbi kentang berubah menjadi hijau.

Pada saat yang sama, di musim gugur, kloroplas berubah menjadi kromoplas, akibatnya daun menguning. Setiap sel hanya mengandung satu jenis plastida.

Asal

Ada banyak teori asal usul, yang paling dibuktikan di antara mereka adalah dua:

simbiosis,
penyerapan.

Yang pertama menganggap pembentukan sel sebagai proses simbiosis yang terjadi dalam beberapa tahap. Selama proses ini, bakteri heterotrofik dan autotrofik bersatu, menerima keuntungan bersama.

Teori kedua membahas pembentukan sel melalui penyerapan sel yang lebih kecil oleh organisme yang lebih besar. Namun, mereka tidak dicerna; mereka diintegrasikan ke dalam struktur bakteri, menjalankan fungsinya di dalamnya. Struktur ini ternyata nyaman dan memberi organisme keunggulan dibandingkan organisme lain.

Jenis plastida pada sel tumbuhan

Plastida - fungsinya dalam sel dan jenisnya