Czym są Chromoplasty?

The chromoplasty Są to roślinne organelle komórkowe, które są odpowiedzialne za gromadzenie pigmentów karotenoidowych, przez które czerwone, pomarańczowe i żółte będą nadawane niektórym owocom, roślinom, korzeniom i starym liściom.

Te chromoplasty są częścią rodziny plastydów lub plastydów, które są elementami komórek roślinnych, które spełniają podstawowe funkcje organizmów roślinnych.

Oprócz chromoplastów występują także leukoplasty (nie mają pigmentów i ich jedyną funkcją jest przechowywanie), chloroplasty (ich główną funkcją jest fotosynteza) i proplastidia (nie mają kolorów i pełnią funkcje związane z utrwalaniem azotu).

Chromoplasty mogą pochodzić z dowolnego z wyżej wymienionych plastydów, chociaż najczęściej pochodzą z chloroplastów.

Dzieje się tak, ponieważ tracą one zielone pigmenty charakterystyczne dla chloroplastów i ustępują żółtym, czerwonym i pomarańczowym pigmentom, które wytwarzają chromoplasty.

Funkcje chromoplastów

Główną funkcją chromoplastów jest generowanie koloru, aw niektórych badaniach stwierdzono, że to przypisanie koloru jest ważne w promowaniu zapylania, ponieważ może przyciągać zwierzęta odpowiedzialne za zapylanie lub dystrybucję nasion.

Ten rodzaj plasto jest bardzo złożony; nawet uważa się, że wszystkie jego funkcje nie są jeszcze znane.

Ustalono, że chromoplasty są dość aktywne w polu metabolicznym organizmów roślinnych, ponieważ spełniają czynności związane z syntezą różnych elementów tych organizmów.

Podobnie, ostatnie badania wykazały, że chromoplast jest w stanie wytwarzać energię, zadanie przypisywane wcześniej innym organom komórkowym. Ten proces oddychania został nazwany „chromorrespiration”.

Następnie opiszemy różne typy chromoplastów, które istnieją, i porozmawiamy o chromorrespiracji i implikacjach tego ostatniego odkrycia.

Rodzaje chromoplastów

Klasyfikacja chromoplastów opiera się na kształcie przyjętym przez pigmenty. Ważne jest podkreślenie, że bardzo często występują różne typy chromoplastów w tym samym organizmie.

Główne typy chromoplastów to: kuliste, krystaliczne, cylindryczne lub włókniste i błoniaste.

Z drugiej strony ważne jest również, aby pamiętać, że istnieją owoce i rośliny, których skład chromoplastów może być mylący, do tego stopnia, że ​​nie można z całą pewnością określić, jaki rodzaj chromoplastów zawiera.

Przykładem tego jest pomidor, którego chromoplasty mają właściwości zarówno krystaliczne, jak i błoniaste.

Następnie przedstawimy szczegółowo główne typy chromoplastów:

Globular

Kuliste chromoplasty powstają w wyniku nagromadzenia pigmentów i zaniku skrobi.

Są to chromoplasty bogate w elementy lipidowe. W chromoplastach znajdują się tak zwane plastoglóbulos, które są kilkoma kroplami lipidów, które zawierają i transportują karotenoidy.

Gdy się pojawią, te kuliste chromoplasty wytwarzają globule, które nie mają membrany, która je pokrywa. Kuliste chromoplasty znajdują się zwykle na przykład w kiwi lub lechozie.

Crystal

Krystaliczne chromoplasty charakteryzują się długimi, wąskimi, igłowymi membranami, w których gromadzą się pigmenty.

Następnie generuje się gatunek kryształów karotenu, które znajdują się w sekcjach otoczonych membranami. Te chromoplasty występują zwykle w marchwi i pomidorach.

Rurowy lub włóknisty

Najbardziej charakterystyczną cechą chromoplastów rurkowych lub włóknistych jest to, że zawierają one struktury w kształcie rurek i pęcherzyków, w których gromadzą się pigmenty. Można je znaleźć na przykład w różach.

Membranous

W przypadku błoniastych chromoplastów pigmenty są przechowywane w owiniętych membranach w postaci rolki, spiralnie. Ten rodzaj chromoplastów występuje na przykład w żonkilach.

Kriorepiracja

Ostatnio odkryto, że chromoplasty spełniają ważną funkcję, wcześniej zarezerwowaną tylko dla organelli komórek chloroplastowych i mitochondrialnych.

Badania naukowe opublikowane w 2014 r. Wykazały, że chromoplasty są zdolne do wytwarzania energii chemicznej.

Oznacza to, że mają zdolność syntezy cząsteczek trójfosforanu adenozyny (ATP) w celu regulowania ich metabolizmu. Tak więc chromoplasty mają zdolność generowania energii samodzielnie.

Ten proces wytwarzania energii i syntezy ATP jest znany jako chromorrespiration.

Wyniki te zostały opracowane przez naukowców Joaquína Azcona Bieto, Martę Renato, Alberta Boronata i Iriniego Pateraki z Uniwersytetu w Barcelonie, Hiszpania; i zostały opublikowane w czasopiśmie amerykańskiego pochodzenia Phisiology roślin.

Chromoplasty, pomimo braku zdolności do fotosyntezy tlenowej (tej, w której uwalniany jest tlen), są bardzo złożonymi elementami, z aktywnym działaniem w obszarze metabolicznym, które nawet mają nieznane dotąd funkcje.

Chromoplasty i cyjanobakterie

W ramach odkrycia chromorrespiration było jeszcze jedno ciekawe odkrycie. W strukturze chromoplastów znaleziono element, który jest zwykle częścią organizmu, z którego pochodzą plastydy: cyjanobakterie.

Cyjanobakterie są bakteriami fizycznie podobnymi do glonów zdolnych do fotosyntezy; są jedynymi komórkami, które nie mają jądra komórkowego i mogą przeprowadzać ten proces.

Bakterie te są odporne na ekstremalne temperatury i żyją zarówno w słonych, jak i słodkich wodach. Organizmom tym przypisuje się pierwszą generację tlenu na planecie, więc mają one ogromne znaczenie w kategoriach ewolucyjnych.

Tak więc pomimo faktu, że chromoplasty są uważane za nieaktywne plastydy dotyczące procesu fotosyntezy, badania przeprowadzone przez naukowców z Uniwersytetu w Barcelonie znalazły element oddychania cyjanobakterii w procesie oddechowym chromoplastów..

Oznacza to, że odkrycie to może wskazywać, że chromoplasty mogą mieć funkcje podobne do funkcji cyjanobakterii, organizmów tak determinujących postrzeganie planety, jakie są obecnie znane.

Badania nad chromoplastami są w pełnym rozwoju. Są one tak złożonymi i interesującymi organellami, że nie można jeszcze całkowicie określić, jaki jest zakres ich funkcji i jakie implikacje mają dla życia na planecie.

Referencje

1. Jiménez, L. and Merchant, H. „Cellular and molecular biology” (2003) w Google Books. Pobrane 21 sierpnia 2017 r. Z Google Books: books.google.com.
2. „Struktura i funkcja plastydów” w Instytucie Wyższej Szkoły Średniej w Meksyku. Źródło: 21 sierpnia 2017 r. Z Instytutu Wyższej Edukacji Średniej Meksyku Miasto: akademos.iems.edu.mx.
3. „Odkrywają, że chromoplasty roślin wytwarzają energię chemiczną, taką jak mitochondria i chloroplasty” (7 listopada 2014 r.) W Tendencias21. Źródło: 21 sierpnia 2017 r. Od Tendencias21: tendencias21.net.
4. „Zespół z UB identyfikuje nową organellę bioenergetyczną w roślinach” (11 listopada 2014 r.) Na Uniwersytecie w Barcelonie. Źródło: 21 sierpnia 2017 r. Z Uniwersytetu w Barcelonie: ub.edu.
5. Stange, C. „Carotenoids in Nature: Biosynthesis, Regulation and Function” (2016) w Google Books. Pobrane 21 sierpnia 2017 r. Z Google Books: books.google.com.
6. Bourne, G. „Cytology and Cell Physiology, Suplement 17” (1987) w Google Books. Pobrane 21 sierpnia 2017 r. Z Google Books: books.google.com.
7. Egea, I., Barsan, C., Bian, W., Purgatto, E., Latché, A., Chervin, C., Bouzayen, M., Pech, J. „Różnicowanie chromoplastyczne: aktualny status i perspektywy” (październik 2010) w Oxford Academic. Pobrane 21 sierpnia 2017 r. Z Oxford Academic: academic.oup.com.
8. „Chromoplasty” w Encyklopedii. Pobrane 21 sierpnia 2017 r. Z Encyklopedii: encyclopedia.com.
9. Zeng, Y., Du, J., Pan, Z., Xung, Q., Xiao, S., Deng, X. „Kompleksowa analiza różnicowania chromoplastów ujawnia złożone zmiany białkowe związane z biogenezą plastoglobuliny i remodelowaniem układów białkowych w Sweet Orange Flesh (sierpień 2015) w Plant Phisiology. Źródło: 21 sierpnia 2017 z Plant Phisiology: plantphysiol.org.