Hloroplasts
Hloroplasti ir mazas organellas augu un aļģu šūnās. Tās absorbē gaismu, lai saražotu cukuru procesā, ko sauc par fotosintēzi. Cukuru var uzglabāt cietes veidā. Hloroplasti satur molekulu hlorofilu, kas absorbē saules gaismu fotosintēzes procesā. Papildus hlorofilam hloroplasts izmanto oglekļa dioksīdu (CO2 ) un ūdeni (H2 O) cukura veidošanai un izdala skābekli (O2 ). Tieši hlorofils piešķir zaļajiem augiem zaļo krāsu. Hloroplastos ir arī dažādi dzelteni un oranži pigmenti, kas palīdz uztvert fotonus fotosintēzes procesā.
Plagiomnium affine šūnās redzamie hloroplasti
Hloroplasta ultrastruktūra: 1. ārējā membrāna2. starpmembrānu telpa3. iekšējā membrāna (1+2+3: apvalks) 4. stroma (šķidrums) 5. tilakoīda lūmenis (tilakoīda iekšpuse) 6. tilakoīda membrāna7 . grana (tilakoīdu kaudzes) 8. tilakoīds (plāksnīte) 9. ciete10. ribosoma11. plastīdu DNS12. plastoglobula (lipīdu pilieni).
Hloroplasta shēma
Struktūra
Katru hloroplastu ieskauj dubultsienu puscaurlaidīga membrāna, ko kopā sauc par peristromu. Slāņainajos slānīšos atrodas plakanas diska formas tilakoīdi. Tās satur gaismu absorbējošus pigmentus, tostarp hlorofilu un karotinoīdus, kā arī olbaltumvielas, kas saista pigmentus. Tāpat kā mitohondrijos, arī hloroplastos ir sava DNS un ribosomas.
Evolūcija
Hloroplasti ir viens no daudzajiem šūnu organellu veidiem. Tiek uzskatīts, ka tās radušās kā endosimbiotiskas cianobaktērijas. Pirmo reizi šādu pieņēmumu izteica Mereschkowsky 1905. gadā pēc Schimpera 1883. gadā veiktā novērojuma, ka hloroplasti ļoti līdzinās cianobaktērijām. Tiek uzskatīts, ka gandrīz visi hloroplasti tieši vai netieši ir radušies vienas endosimbiozes rezultātā.
Arī mitohondriju izcelsme ir līdzīga, bet hloroplasti ir sastopami tikai augos un protaudzēkļos. Zaļajos augos hloroplastus ieskauj divas lipīdu slāņu membrānas. Tiek uzskatīts, ka tās atbilst senču cianobaktēriju ārējai un iekšējai membrānai. Hloroplastiem ir savs genoms, kas ir daudz mazāks nekā brīvi dzīvojošām cianobaktērijām. DNS, kas ir saglabājusies, ir nepārprotami līdzīga cianobaktēriju genomam. Plastīdi var saturēt 60-100 gēnus, savukārt cianobaktērijas bieži satur vairāk nekā 1500 gēnu. Daudzi no trūkstošajiem gēniem ir kodēti saimnieka kodola genomā.
Dažās aļģēs (piemēram, heterokontos) hloroplasti, šķiet, ir attīstījušies sekundārā endosimbiozes procesā, kad eikarītiska šūna uzsūc otru eikarītisku šūnu, kas satur hloroplastus, veidojot hloroplastus ar trim vai četriem membrānas slāņiem. Dažos gadījumos šādus sekundāros endosimbiontus var būt uzsūkuši citi eikarioti, tādējādi veidojot terciāros endosimbiontus. Aļģē Chlorella ir tikai viens hloroplasts, kas ir zvanveida.
Dažās mixotrofu protistu grupās, piemēram, dinoflagelātos, hloroplasti tiek atdalīti no notvertās aļģes vai diatomijas un uz laiku izmantoti. Šo klepto (nozagto) hloroplastu kalpošanas laiks var būt tikai dažas dienas, un pēc tam tie tiek nomainīti.
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir hloroplasts?
A: Hloroplasts ir neliela organoleta augu un aļģu šūnās.
J: Kā sauc procesu, kurā hloroplasti absorbē gaismu, lai ražotu cukuru?
A: Šo procesu sauc par fotosintēzi.
J: Kāds ir hlorofila mērķis hloroplastos?
A: Hlorofils absorbē saules gaismu fotosintēzes vajadzībām.
J: Ko hloroplasts izmanto, lai veidotu cukuru un izdalītu skābekli?
A: Hloroplasts izmanto oglekļa dioksīdu (CO2) un ūdeni (H2O), lai veidotu cukuru un izdalītu skābekli (O2).
J: Kas piešķir zaļajiem augiem zaļo krāsu?
A: Hlorofils piešķir zaļajiem augiem zaļo krāsu.
J: Kādus citus pigmentus papildus hlorofilam satur hloroflasti?
A: Hloroplasti satur arī dažādus dzeltenus un oranžus pigmentus, kas palīdz uztvert fotonus fotosintēzes procesā.
J: Ko hloroplasts var uzglabāt cietes veidā pēc tam, kad to ir saražojis hloroplasts?
A: Hloroplastu saražoto cukuru var uzglabāt cietes veidā.
