• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Chloroplast



    Podstrony: [1] 2 [3]
    Przeczytaj także...
    Teoria endosymbiozy – teoria stanowiąca, że mitochondria, plastydy (jak chloroplasty) i być może inne organella komórki eukariotycznej powstały na skutek endosymbiozy pomiędzy różnymi mikroorganizmami. Zgodnie z nią niektóre organella pochodzą od wolno żyjących bakterii, które dostały się do innych komórek jako endosymbionty. Mitochondria rozwinęły się więc z proteobakterii (w szczególności zaś z Rickettsiales, kladu SAR11 lub ich bliskich krewnych), chloroplasty zaś od sinic.Zielenice (Chlorophyta) – parafiletyczna grupa jednokomórkowych (o strukturze wiciowcowej, kapsalnej i kokoidalnej) lub wielokomórkowych, samożywnych roślin występujących w wodach słodkich i słonych, rzadko w środowisku lądowym – wówczas są to higrofity lub symbionty. Należy tu ok. 9000 gatunków. Swą polską nazwę wzięły od dominującej barwy chlorofilu a i b, występują jednak w nich również karoteny (α-, β- i γ-) i ksantofile (luteina, zeaksantyna, wiolaksantyna, neoksantyna, astaksantyna). Jako substancja zapasowa wykorzystywana jest głównie skrobia, a u niektórych również inulina lub podobne do niej związki, sacharoza, maltoza lub erytrytol. W ścianie komórkowej znajduje się celuloza, a czasem również mannany i ksylany. Zielenice stanowią jedną z trzech linii rozwojowych roślin (obok glaukofitów i krasnorostów). Współcześnie dzielone są na dwie lub cztery równorzędne grupy (gromady). W rygorystycznych ujęciach taksonomicznych do zielenic zaliczane są także rośliny lądowe, przy czym dla takiego ujęcia stosuje się odrębną nazwę rośliny zielone. Termin zielenice oznacza w aktualnym ujęciu wszystkie linie rozwojowe roślin zielonych po wyłączeniu z nich roślin lądowych.
    Pochodzenie[ | edytuj kod]
     Osobny artykuł: Teoria endosymbiozy.

    Chloroplasty zaliczamy do organelli samoreplikujących się (obecność chloroplastowego DNA oraz zdolność do samoreplikacji uważane są przez wielu naukowców za dowody na endosymbiotyczne pochodzenie tych organelli od innych organizmów, które zostały pochłonięte przez komórkę, lecz zamiast ulec strawieniu, przekształciły się w symbionty).

    Błona komórkowa, plazmolema, plazmolemma (cytolemma, plasmolemma) – półprzepuszczalna błona biologiczna oddzielająca wnętrze komórki od świata zewnętrznego. Jest ona złożona z dwóch warstw fosfolipidów oraz białek, z których niektóre są luźno związane z powierzchnią błony (białka peryferyjne), a inne przebijają błonę lub są w niej mocno osadzone białkowym lub niebiałkowym motywem (białka błonowe).Chloroplastowy DNA, plastydowy DNA (chlDNA) – materiał genetyczny w postaci kolistego DNA znajdujący się w chloroplastach.

    Chloroplasty powstają z proplastydów. Pierwszy etap to zmiana kształtu proplastydu z kulistego na ameboidalny oraz zmiany w stromie. Powstaje tzw. plastyd ameboidalny, ze słabo rozwiniętym systemem błon. Kolejny etap cechuje się stopniowym zwiększaniem komplikacji budowy wewnętrznej. Pęcherzyki powstające poprzez wpuklanie się do środka wewnętrznej błony ustawiają się parami i łączą ze sobą, tworząc pęcherzyki pierwotnych tylakoidów. Powstaje tzw. plastyd przedgranowy. Poprzez wbudowywanie białek, tłuszczów i barwników – chlorofili i karotenów – zaczynają się kształtować błony tylakoidów. Następuje dalsza komplikacja budowy wewnętrznej, łączenie się tylakoidów w grana i w efekcie utworzenie dojrzałego, funkcjonującego chloroplastu

    Cytoplazma – część protoplazmy komórki eukariotycznej pozostająca poza jądrem komórkowym a w przypadku, z definicji nie posiadających jądra, komórek prokariotycznych – cała protoplazma.Fotosynteza C4, cykl Hatcha-Slacka, cykl Kortschacka-Hatcha-Slacka – rodzaj fotosyntezy, w której dodatkowy mechanizm wiązania dwutlenku węgla poprzedza cykl cykl Calvina-Bensona. Rośliny posiadające zdolność wiązania CO2 do fosfoenolopirogronianu określane są nazwą rośliny typu C4. Pierwszym trwałym produktem wiązania jest związek o czterech atomach węgla – szczawiooctan. Rośliny te wykształciły mechanizmy anatomiczne i fizjologiczne pozwalające na zwiększenie stężenia CO2 w komórkach, w których zachodzi cykl Calvina-Bensona. W efekcie nie obserwuje się zachodzenia u tych roślin fotooddychania, związanego z reakcją oksygenacji RuBP katalizowaną przez Rubisco. Reakcje fotooddychania są przyczyna strat energii u roślin C3. Rośliny C4, pomimo konieczności zużycia dodatkowej energii w postaci ATP, cechują się większą wydajnością fotosyntezy i szybszą produkcją biomasy. Większość roślin typu C4 występuje w klimacie gorącym, gdzie energia słoneczna nie jest czynnikiem limitującym, a mechanizm koncentracji CO2 umożliwia sprawną asymilację przy przymkniętych aparatach szparkowych i szybki wzrost przy niewielkim zapotrzebowaniu na wodę.

    Przykłady prawdopodobnie wtórnej endosymbiozy wzbogacającej gospodarza w fotosyntetyczne możliwości występują u niektórych roślinopodobnych protistów (Stramenopile, Cercozoa), gdzie chloroplast otaczają 4 błony, i (Euglenozoa, Dinoflagellata), gdzie są 3 błony. Dla wytłumaczenia tej odmienności przyjmuje się, że w tych przypadkach cała eukariotyczna komórka, dysponująca możliwością fotosyntezy (np. komórka organizmu spokrewnionego z dzisiejszymi krasnorostami lub zielenicami), została endosybiotycznie przejęta przez organizm gospodarza. Przemawiają za tym podobieństwa molekularne, istnienie w niektórych takich chloroplastach szczątkowych eukariotycznych jąder komórkowych (nukleomorfów) i in.

    Skrobia – węglowodan, polisacharyd roślinny, składający się wyłącznie z merów glukozy połączonych wiązaniami α-glikozydowymi, pełniący w roślinach rolę magazynu energii.Glukoza (dokładniej: D-glukoza) – organiczny związek chemiczny, monosacharyd (cukier prosty) z grupy aldoheksoz. Jest białym, drobnokrystalicznym ciałem stałym, z roztworów wodnych łatwo krystalizuje jako monohydrat. Jest bardzo dobrze rozpuszczalna w wodzie (nie zmienia pH roztworu). Ma słodki smak, nieco mniej intensywny od sacharozy.

    Genom chloroplastowy i synteza białek[ | edytuj kod]

     Osobny artykuł: Chloroplastowy DNA.

    W chloroplaście występuje około 200-300 cząsteczek DNA. Są to identyczne kopie tworzące grupy po 5-20 cząsteczek najczęściej połączonych z wewnętrzną błony osłonki lub błoną tylakoidów. Genom chloroplastowy składa się z około 120-160 tysięcy par zasad i zawiera geny części białek chloroplastowych, pełny zestaw tRNA oraz geny rRNA wchodzącego w skład chloroplastowych rybosomów 70S. Białka kodowane w genomie chloroplastowym to tylko niewielka część białek obecnych w chloroplastach. Ilość białek zakodowanym w chloroplastowym DNA oszacowano na 120. Pozostałe białka obecne w chloroplaście kodowane są przez genom jądrowy i transportowane do organellum. Kluczowa dla funkcjonowania chloroplastów karboksylaza RuBP zawiera podjednostki kodowane przez genom chloroplastowy i podjednostki kodowane przez genom jądrowy.

    Chlorofile – grupa organicznych związków chemicznych obecnych między innymi w roślinach, algach i bakteriach fotosyntetyzujących (np. w sinicach). Nadaje częściom roślin (głównie liściom) charakterystyczny zielony kolor.Jon – atom lub grupa atomów połączonych wiązaniami chemicznymi, która ma niedomiar lub nadmiar elektronów w stosunku do protonów. Obojętne elektrycznie atomy i cząsteczki związków chemicznych posiadają równą liczbę elektronów i protonów, jony zaś są elektrycznie naładowane dodatnio lub ujemnie.

    Aparat syntezy białek obecny w chloroplastach działa podobnie jak układ biosyntezy białka w cytoplazmie. Najważniejsze różnice to odmienna wielkość rybosomów oraz zastosowanie jako aminokwasu inicjującego biosyntezę N-formylometioniny w miejsce metioniny. Większość białek chloroplastowych kodowane jest przez genom jądrowy i wytwarzana na rybosomach cytoplazmy. Ich przeniesienie przez otoczkę chloroplastu jest możliwe dzięki obecności na N-końcu sekwencji aminokwasów określanych jako peptyd tranzytowy. Peptyd ten łączy się z odpowiednim receptorem obecnym w błonach chloroplastu. Białko przenoszone jest przez błonę z nakładem energii przy współudziale białek opiekuńczych, które rozwijają łańcuch przenoszonego białka, wykorzystując energię w postaci ATP. Rozwinięcie łańcucha prowadzi do ekspozycji reszt hydrofobowych aminokwasów i przejście przez błonę białkowo-lipidową. Wewnątrz chloroplastu następuje przekazanie łańcucha białka kolejnym białkom opiekuńczym i odcięcie peptydu tranzytowego.

    Nukleomorf – organellum komórkowe przypominające jądro komórkowe występujące w chloroplastach niektórych glonów. Nukleomorf odkryto u dwóch grup fotosyntetyzujących protistów – Chlorarachniophyta i Cryptophyta. Zawierają jedne z najmniejszych eukariotycznych genomów (minimalnie 380 kpz, u niesklasyfikowanego gatunku chlorachniofita określanego jako CCMP621, u innych gatunków ok. 500-600 kpz, trzy liniowe chromosomy) z bardzo krótkimi intronami . Nukleomorf wraz z organellami przypominającymi rybosomy znajduje się w przestrzeni peryplastydowej między dwiema błonami otaczającymi właściwą część chloroplastu a kolejnymi dwiema błonami oddzielającymi ją od cytoplazmy komórki. Uważa się, że jest to świadectwo wtórnej endosymbiozy, która dała początek kilku liniom ewolucyjnym protistów roślinopodobnych. Dwie najbardziej wewnętrzne błony są według tej hipotezy homologiczne z błonami chloroplastów roślin, a pierwotnie – z błonami sinic, które w pierwotnej endosymbiozie dały im początek. Błona trzecia jest pozostałością błony komórkowej wtórnego endosymbionta, a czwarta pęcherzyka fagocytotycznego. Mimo pewnych podobieństw najprawdopodobniej nukleomorfy (i całe chloroplasty) chlorachniofitów i kryptomonad mają odrębne pochodzenie. W przypadku chlorachniofitów endosymbiontem była zapewne pierwotna zielenica, w przypadku kryptomonad – pierwotny krasnorost. Prawdopodobnie u początków tej endosymbiozy było wchłonięcie przez pierwotnego pierwotniaka pierwotnego glona. Obecnie takie układy są spotykane, a żyjące wewnątrz pierwotnie heterotroficznych organizmów glony określa się – w zależności od przynależności systematycznej – jako zoochlorelle, zooksantelle lub cyjanelle. Następnie geny endosymbionta w większości przeszły do jądra komórkowego gospodarza. Obecnie geny nukleomorfu kodują białka potrzebne niemal wyłącznie do jego replikacji i małą liczbę białek wykorzystywanych przez chloroplast.PMID (ang. PubMed Identifier, PubMed Unique Identifier) – unikatowy identyfikator przypisany do każdego artykułu naukowego bazy PubMed.


    Podstrony: [1] 2 [3]



    w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

    Warto wiedzieć że... beta

    Wtórna endosymbioza – proces, w którym organizm posiadający endosymbionty staje się endosymbiontem innego organizmu.
    Organellum − każda oddzielona od cytozolu błoną komórkową struktura występująca w cytoplazmie komórki, wyspecjalizowana do pełnienia określonej funkcji. Komórka prokariotyczna nie zawiera organelli komórkowych, co odróżnia ją od komórki eukariotycznej. Genofor, Nukleoid czy rybosomy nie są organellami, gdyż nie są oddzielone od otoczenia błoną komórkową. Komórki eukariotyczne zawierają podstawowy zestaw organelli błonowych.
    Plastyd – organellum otoczone podwójną błoną plastydową, występujące u roślin oraz protistów roślinopodobnych. W komórkach embrionalnych występują proplastydy, z których rozwijają się pozostałe rodzaje plastydów. Wnętrze plastydów wypełnione jest gęstym roztworem, stromą, zawierającym białka, DNA, związki rozpuszczalne oraz ziarna skrobi, plastoglobule oraz fitoferrytynę.
    Dwutlenek węgla (nazwa systematyczna: ditlenek węgla; nazwa Stocka: tlenek węgla(IV)), CO2 – nieorganiczny związek chemiczny z grupy tlenków, w którym węgiel występuje na IV stopniu utlenienia.
    Enzymy – wielkocząsteczkowe, w większości białkowe, katalizatory przyspieszające specyficzne reakcje chemiczne poprzez obniżenie ich energii aktywacji.
    Język grecki klasyczny, greka klasyczna – stadium rozwojowe języka greckiego, używanego w okresie klasycznym (500 r. p.n.e. - 350 r. p.n.e.) starożytnej Grecji. Był to jeden z ważniejszych języków starożytności, rozpowszechniony na znacznych obszarach Półwyspu Bałkańskiego i Azji Mniejszej oraz na Cyprze. Dzisiaj ten język można studiować na filologii klasycznej. Był to język bogatej literatury, w okresie klasycznym działali Tukidydes, Arystofanes, Platon, mówcy ateńscy.
    Fotosynteza (stgr. φῶς – światło, σύνθεσις – łączenie) – biochemiczny proces wytwarzania związków organicznych z materii nieorganicznej, przez komórki zawierające chlorofil lub bakteriochlorofil, przy udziale światła. Jest to jedna z najważniejszych przemian biochemicznych na Ziemi. Proces ten utrzymuje wysoki poziom tlenu w atmosferze oraz przyczynia się do wzrostu ilości węgla organicznego w puli węgla, zwiększając masę materii organicznej kosztem materii nieorganicznej.

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.022 sek.