PLASTOS: الخصائص والهيكل والأنواع - مادة الاحياء - 2025

و صانعة أو plastidiosson orgánulas مجموعة الخلايا شبه المستقلة مع وظائف متنوعة. توجد في خلايا الطحالب والطحالب والسراخس وعاريات البذور وكاسيات البذور. أبرز بلاستيد هو البلاستيدات الخضراء ، المسؤولة عن التمثيل الضوئي في الخلايا النباتية.

وفقًا لتشكلها ووظيفتها ، هناك مجموعة كبيرة ومتنوعة من البلاستيدات: الكروموبلاستيدات ، الكريات البيض ، الأميلوبلاست ، الأوتوبلاست ، الأرومات الزيتية ، من بين أمور أخرى. تتخصص الكروموبلاستيدات في تخزين أصباغ الكاروتين ، وتخزن خلايا الأميلوبلاستيد النشا ، وتسمى البلاستيدات التي تنمو في الظلام الخلايا الإيضية.

بشكل مفاجئ ، تم الإبلاغ عن البلاستيدات في بعض الديدان الطفيلية وفي بعض الرخويات البحرية.

الخصائص العامة

البلاستيدات هي عضيات موجودة في الخلايا النباتية مغطاة بغشاء دهني مزدوج. لديهم الجينوم الخاص بهم ، نتيجة لأصلهم التكافلي الداخلي.

يقترح أنه منذ حوالي 1.5 مليار سنة ، اجتاحت خلية بدائية النواة بكتيريا التمثيل الضوئي ، مما أدى إلى ظهور سلالة حقيقية النواة.

من الناحية التطورية ، يمكن التمييز بين ثلاثة سلالات من البلاستيدات: الزرق ، وسلالة الطحالب الحمراء (رودوبلاستس) وسلالة الطحالب الخضراء (البلاستيدات الخضراء). أدى النسب الأخضر إلى ظهور البلاستيدات من كل من الطحالب والنباتات.

تحتوي المادة الوراثية على 120 إلى 160 كيلوبايت - في النباتات العليا - وهي منظمة في جزيء مغلق ودائري من الحمض النووي مزدوج النطاق.

واحدة من أكثر الخصائص المدهشة لهذه العضيات هي قدرتها على التحويل. يحدث هذا التغيير بفضل وجود المحفزات الجزيئية والبيئية. على سبيل المثال ، عندما يتلقى الأثيوبلاست ضوء الشمس ، فإنه يصنع الكلوروفيل ويصبح بلاستيدات خضراء.

بالإضافة إلى التمثيل الضوئي ، تؤدي البلاستيدات وظائف مختلفة: تخليق الدهون والأحماض الأمينية ، وتخزين الدهون والنشا ، وعمل الثغور ، وتلوين الهياكل النباتية مثل الزهور والفواكه ، وإدراك الجاذبية.

بناء

جميع البلاستيدات محاطة بغشاء دهني مزدوج وبداخلها هياكل غشائية صغيرة تسمى ثايلاكويدات ، والتي يمكن أن تمتد بشكل كبير في أنواع معينة من البلاستيدات.

يعتمد الهيكل على نوع البلاستيد ، وسيتم وصف كل متغير بالتفصيل في القسم التالي.

أنواع

هناك سلسلة من البلاستيدات التي تؤدي وظائف مختلفة في الخلايا النباتية. ومع ذلك ، فإن الحدود بين كل نوع من أنواع البلاستيد ليست واضحة تمامًا ، حيث يوجد تفاعل كبير بين الهياكل وهناك إمكانية للتحويل البيني.

وبالمثل ، عند مقارنة أنواع الخلايا المختلفة ، وجد أن السكان البلاستيد غير متجانسة. من بين الأنواع الأساسية للبلاستيدات الموجودة في النباتات العليا ما يلي:

بروبلاستيدات

إنها بلاستيدات لم يتم تمييزها بعد وهي مسؤولة عن تكوين جميع أنواع البلاستيدات. توجد في طبقات النباتات ، في كل من الجذور والسيقان. هم أيضا في الأجنة والأنسجة الفتية الأخرى.

وهي هياكل صغيرة يبلغ طولها ميكرومتر أو ميكرومتر ولا تحتوي على أي صبغة. لديهم غشاء الثايلاكويد والريبوزومات الخاصة بهم. في البذور ، تحتوي البروبلاستيديا على حبيبات النشا ، وهي مصدر احتياطي مهم للجنين.

عدد بروبلاستيديا لكل خلية متغير ، ويمكن العثور على ما بين 10 و 20 من هذه الهياكل.

يعد توزيع البروبلاستيديا في عملية انقسام الخلية أمرًا ضروريًا للتشغيل الصحيح للمريستيمات أو لعضو معين. عندما يحدث الفصل غير المتكافئ والخلية لا تتلقى البلاستيدات ، يكون مصيرها الموت السريع.

لذلك ، فإن استراتيجية ضمان التقسيم العادل للبلاستيدات إلى الخلايا الوليدة هي أن يتم توزيعها بشكل متجانس في سيتوبلازم الخلية.

وبالمثل ، يجب أن يرث البروبلاستيديا المتحدرين وأن يكونوا موجودين في تكوين الأمشاج.

البلاستيدات الخضراء

البلاستيدات الخضراء هي أبرز وأبرز أنواع البلاستيدات في الخلايا النباتية. شكله بيضاوي أو كروي ويتراوح العدد عادة بين 10 و 100 بلاستيدات خضراء لكل خلية ، على الرغم من أنه يمكن أن يصل إلى 200.

يبلغ طولها من 5 إلى 10 ميكرومتر وعرضها من 2 إلى 5 ميكرومتر. توجد بشكل أساسي في أوراق النباتات ، على الرغم من أنها يمكن أن تكون موجودة في السيقان ، والأعناق ، والبتلات غير الناضجة ، من بين أمور أخرى.

تتطور البلاستيدات الخضراء في هياكل نباتية ليست تحت الأرض ، من بروبلاستيديا. التغيير الأكثر وضوحًا هو إنتاج الأصباغ ، لتأخذ اللون الأخضر المميز لهذه العضية.

مثل البلاستيدات الأخرى ، فهي محاطة بغشاء مزدوج وبداخلها نظام غشائي ثالث ، الثايلاكويدات ، مدمج في السدى.

Thylakoids هي هياكل على شكل قرص مكدسة في الحبوب. وبهذه الطريقة ، يمكن تقسيم البلاستيدات الخضراء هيكليًا إلى ثلاثة أقسام: المسافة بين الأغشية ، والسدى ، وتجويف الثايلاكويد.

كما هو الحال في الميتوكوندريا ، يحدث وراثة البلاستيدات الخضراء من الآباء إلى الأطفال من قبل أحد الوالدين (أحادي الوالدين) ولديهم مادة وراثية خاصة بهم.

المميزات

في البلاستيدات الخضراء ، تحدث عملية التمثيل الضوئي ، والتي تسمح للنباتات بالتقاط الضوء من الشمس وتحويله إلى جزيئات عضوية. في الواقع ، البلاستيدات الخضراء هي البلاستيدات الوحيدة التي تتمتع بقدرات التمثيل الضوئي.

تبدأ هذه العملية في أغشية الثايلاكويد بمرحلة الضوء ، حيث يتم تثبيت مجمعات الإنزيم والبروتينات اللازمة للعملية. المرحلة الأخيرة من عملية التمثيل الضوئي ، أو المرحلة المظلمة ، تحدث في السدى.

الأميلوبلاستس

الأميلوبلاستس متخصصة في تخزين حبوب النشا. توجد في الغالب في الأنسجة الاحتياطية للنباتات ، مثل السويداء في البذور والدرنات.

تتشكل معظم أرومات الأميلوبلاست مباشرة من بروتوبلاست أثناء نمو الجسم. تجريبيًا ، تم تحقيق تكوين خلايا الأميلوبلاست عن طريق استبدال الهرمون النباتي أوكسين بالسيتوكينين ، مما تسبب في تقليل انقسام الخلايا وتحفيز تراكم النشا.

هذه البلاستيدات هي خزانات لمجموعة واسعة من الإنزيمات ، على غرار البلاستيدات الخضراء ، على الرغم من أنها تفتقر إلى الكلوروفيل وآليات التمثيل الضوئي.

تصور الجاذبية

ترتبط خلايا الأميلوبلاست بالاستجابة للإحساس بالجاذبية. في الجذور ، تدرك خلايا الكولوميلا الإحساس بالجاذبية.

في هذا الهيكل توجد ستاتوليث ، وهي عبارة عن أرومات أميلوبلاست متخصصة. تقع هذه العضيات في الجزء السفلي من خلايا الكولوميلا ، مما يدل على الإحساس بالجاذبية.

يطلق موقع ستاتوليثس سلسلة من الإشارات التي تؤدي إلى إعادة توزيع هرمون الأوكسين ، مما يتسبب في نمو الهيكل لصالح الجاذبية.

حبيبات النشا

النشا عبارة عن بوليمر شبه بلوري غير قابل للذوبان يتكون من وحدات جلوكوز متكررة ، وينتج نوعين من الجزيئات ، أميلوبيبتين وأميلوز.

يحتوي الأميلوببتين على بنية متفرعة ، بينما الأميلوز عبارة عن بوليمر خطي ويتراكم في معظم الحالات بنسبة 70٪ أميلوبيبتين و 30٪ أميلوز.

حبيبات النشا لها هيكل منظم إلى حد ما ، يتعلق بسلاسل الأميلوبيبتين.

في خلايا الأميلوبلاست التي تمت دراستها من سويداء الحبوب ، تتنوع الحبيبات في القطر من 1 إلى 100 ميكرومتر ، ويمكن التمييز بين الحبيبات الكبيرة والصغيرة التي يتم تصنيعها بشكل عام في خلايا الأميلوبلاست المختلفة.

كروموبلاستس

الصانعات الملونة هي بلاستيدات غير متجانسة بدرجة كبيرة تخزن أصباغًا مختلفة في الزهور والفواكه والتركيبات المصطبغة الأخرى. أيضًا ، هناك فجوات معينة في الخلايا يمكنها تخزين الأصباغ.

في كاسيات البذور ، من الضروري وجود آلية ما لجذب الحيوانات المسؤولة عن التلقيح ؛ لهذا السبب ، يفضل الانتقاء الطبيعي تراكم أصباغ مشرقة وجذابة في بعض الهياكل النباتية.

بشكل عام ، تتطور البلاستيدات الخضراء من البلاستيدات الخضراء أثناء عملية نضج الثمار ، حيث تأخذ الفاكهة الخضراء لونًا مميزًا بمرور الوقت. على سبيل المثال ، تكون الطماطم غير الناضجة خضراء وعندما تنضج تكون حمراء زاهية.

الأصباغ الرئيسية التي تتراكم في الكروموبلاستيدات هي الكاروتينات ، والتي يمكن أن تقدم ألوانًا مختلفة. الكاروتينات برتقالية ، والليكوبين أحمر ، وزياكسانثين وفيولاكسانثين أصفر.

يتم تحديد التلوين النهائي للهياكل من خلال مجموعات الأصباغ المذكورة.

Oleoplasts

كما أن البلاستيدات قادرة على تخزين جزيئات ذات طبيعة دهنية أو بروتينية. Oleoplasts قادرة على تخزين الدهون في أجسام خاصة تسمى plastoglobules.

تم العثور على هوائيات الأزهار ويتم تحرير محتواها على جدار حبوب اللقاح. كما أنها شائعة جدًا في أنواع معينة من الصبار.

بالإضافة إلى ذلك ، تحتوي الأرومات الزيتية على بروتينات مختلفة مثل الفيبريلين والإنزيمات المتعلقة بعملية التمثيل الغذائي للأيزوبرينويدات.

Leukoplasts

Leukoplasts هي بلاستيدات خالية من الصبغات. باتباع هذا التعريف ، يمكن تصنيف amyloplasts و oleoplasts و proteinoplasts كمتغيرات من كريات الدم البيضاء.

تم العثور على Leukoplasts في معظم الأنسجة النباتية. ليس لديهم غشاء ثايلاكويد واضح ولديهم القليل من كريات البلازما.

لديهم وظائف التمثيل الغذائي في الجذور ، حيث تتراكم كميات كبيرة من النشا.

جيرونتوبلاستس

عندما يتقدم النبات في العمر ، يحدث تحول للبلاستيدات الخضراء إلى بلاستيدات الشيخوخة. أثناء عملية الشيخوخة ، يتمزق غشاء الثايلاكويد ، وتتراكم كريات البلازما ، ويتفكك الكلوروفيل.

الإثيوبيون

عندما تنمو النباتات في ظروف الإضاءة المنخفضة ، لا تتطور البلاستيدات الخضراء بشكل صحيح ويطلق على البلاستيد المتكون اسم بلاستيد إثيوبي.

تحتوي الصانعات الإثيوبية على حبيبات نشا ولا تمتلك غشاء ثايلاكويد مطور على نطاق واسع كما هو الحال في البلاستيدات الخضراء الناضجة. إذا تغيرت الظروف وكان هناك ضوء كافٍ ، يمكن أن تتطور البلاستيدات إلى البلاستيدات الخضراء.

المراجع

1. Biswal، UC، & Raval، MK (2003). التكاثر الحيوي للبلاستيدات الخضراء: من البروبلاستيد إلى البلاستيدات. Springer Science & Business Media.
2. كوبر ، جنرال موتورز (2000). الخلية: نهج جزيئي. الطبعة الثانية. سندرلاند (ماجستير): سينيور أسوشيتس. البلاستيدات الخضراء والبلاستيدات الأخرى. متاح على: ncbi.nlm.nih.gov
3. Gould، SB، Waller، RF، & McFadden، GI (2008). تطور بلاستيد. المراجعة السنوية لبيولوجيا النبات ، 59 ، 491-517.
4. لوبيز - جويز ، إي ، وبيك ، كا (2004). تم إطلاق العنان للبلاستيدات: تطورها ودمجها في تطوير النبات. المجلة الدولية لعلم الأحياء التنموي ، 49 (5-6) ، 557-577.
5. بايك ، ك. (2009). بيولوجيا البلاستيد. صحافة جامعة كامبرج.
6. بايك ، ك. (2010). تقسيم البلاستيد. نباتات AoB ، plq016.
7. وايز ، ر. ر (2007). تنوع الشكل والوظيفة البلاستيد. في هيكل ووظيفة البلاستيدات (ص 3 - 26). سبرينغر ، دوردريخت.