Caratteristiche, struttura e tipi di Plastos

il plastos o plastidi sono un gruppo di organelli cellulari semi-autonomi con varie funzioni. Si trovano nelle cellule di alghe, muschio, felce, gimnosperma e angiosperme. Il plastidio più notevole è il cloroplasto, responsabile della fotosintesi nelle cellule vegetali.

Secondo la sua morfologia e funzione, c'è una grande varietà di plastidi: cromoplasti, leucoplastos, amiloplastos, etioplastos, oleoplasti, tra gli altri. I cromoplasti sono specializzati nella conservazione dei pigmenti dei carotenoidi, gli amiloplasti immagazzinano l'amido e i plastidi che crescono al buio sono chiamati etioplasti.

Sorprendentemente, sono stati riportati plastidi in alcuni vermi parassiti e in alcuni molluschi marini.

indice

• 1 Caratteristiche generali
• 2 Struttura
• 3 tipi
  • 3.1 Proplastidi
  • 3.2 Cloroplasti
  • 3.3 Amiloplasti
  • 3.4 Chromoplasts
  • 3,5 Oleoplasti
  • 3.6 Leucoplastos
  • 3.7 Gerontoplastos
  • 3.8 ethioplasti
• 4 riferimenti

Caratteristiche generali

I plastidi sono organuli presenti in cellule vegetali rivestite con una doppia membrana lipidica. Hanno il loro genoma, una conseguenza della loro origine endosimbiotica.

Si afferma che circa 1,5 miliardi di anni fa una cellula protoeucariota inghiottì un batterio fotosintetico, dando origine al lignaggio eucariotico.

Evolutivamente, si possono distinguere tre linee di plastidi: glaucofiti, il lignaggio delle alghe rosse (rodoplastos) e il lignaggio delle alghe verdi (cloroplasti). Il lignaggio verde ha dato origine ai plastidi di entrambe le alghe e le piante.

Il materiale genetico ha da 120 a 160 kb - nelle piante superiori - ed è organizzato in una molecola di DNA a doppio filamento chiusa e circolare.

Una delle caratteristiche più sorprendenti di questi organelli è la capacità di interconversione. Questo cambiamento avviene grazie alla presenza di stimoli molecolari e ambientali. Ad esempio, quando un Ethioplast riceve la luce del sole, sintetizza la clorofilla e si trasforma in un cloroplasto.

Oltre alla fotosintesi, i plastidi svolgono varie funzioni: sintesi di lipidi e amminoacidi, conservazione dei lipidi e dell'amido, funzionamento degli stomi, colorazione delle strutture vegetali come fiori e frutti e percezione della gravità.

struttura

Tutti i plastidi sono circondati da una doppia membrana lipidica e al loro interno hanno piccole strutture membranose chiamate thylakoidi, che possono estendersi considerevolmente in alcuni tipi di plastidi.

La struttura dipende dal tipo di plastid e ciascuna variante verrà descritta in dettaglio nella prossima sezione.

tipo

C'è una serie di plastidi che svolgono diverse funzioni nelle cellule vegetali. Tuttavia, il limite tra ogni tipo di plastidio non è molto chiaro, poiché esiste un'interazione significativa tra le strutture e vi è la possibilità di interconversione.

Allo stesso modo, quando si confrontano diversi tipi di cellule, si scopre che la popolazione di plastidi non è omogenea. Tra i tipi di base di plastidi trovati in piante superiori sono i seguenti:

proplastides

Sono plastidi che non si sono ancora differenziati e sono responsabili per l'origine di tutti i tipi di plastidi. Si trovano nei meristemi vegetali, sia alle radici che ai gambi. Sono anche in embrioni e altri tessuti giovani.

Sono piccole strutture, lunghe uno o due micrometri e non contengono pigmenti. Hanno la membrana tilacoide e i loro stessi ribosomi. Nei semi, i proplastidi contengono granuli di amido, essendo un'importante fonte di riserva per l'embrione.

Il numero di proplastidi per cellule è variabile e tra 10 e 20 di queste strutture può essere trovato.

La distribuzione dei proplastidi nel processo di divisione cellulare è essenziale per il corretto funzionamento dei meristemi o di un organo specifico. Quando si verifica una segregazione diseguale e una cellula non riceve i plastidi, è destinata alla morte rapida.

Pertanto, la strategia per garantire un'equa divisione dei plastidi alle cellule figlie deve essere distribuita omogeneamente nel citoplasma cellulare.

Allo stesso modo, il proplastidia deve essere ereditato dai discendenti e sono presenti nella formazione dei gameti.

cloroplasti

I cloroplasti sono i plastidi più prominenti e importanti delle cellule vegetali. La sua forma è ovale o sferoidale e il numero di solito varia tra 10 e 100 cloroplasti per cellula, sebbene possa raggiungere 200.

Misurano da 5 a 10 μm di lunghezza e da 2 a 5 μm di larghezza. Si trovano principalmente nelle foglie delle piante, anche se possono essere presenti in steli, piccioli, petali immaturi, tra gli altri.

I cloroplasti si sviluppano nelle strutture della pianta che non sono sotterranee, da proplastidi. Il cambiamento più noto è la produzione di pigmenti, per prendere il colore verde caratteristico di questo organello.

Come gli altri plastidi, sono circondati da una doppia membrana e all'interno hanno un terzo sistema membranoso, i thylakoidi, incorporati nello stroma.

I toilacidi sono strutture a forma di disco impilate in granuli.In questo modo, il cloroplasto può essere suddiviso strutturalmente in tre compartimenti: lo spazio tra le membrane, lo stroma e il lume del tilacoide.

Come nei mitocondri, l'eredità dei cloroplasti dai genitori ai bambini si verifica da parte di uno dei genitori (uniparentale) e possiede il proprio materiale genetico.

funzioni

Nei cloroplasti avviene il processo fotosintetico, che consente alle piante di catturare la luce dal sole e convertirla in molecole organiche. In effetti, i cloroplasti sono gli unici plastidi con capacità fotosintetiche.

Questo processo inizia nelle membrane dei thylakoidi con la fase di luce, in cui i complessi enzimatici e le proteine ​​necessarie per il processo sono ancorate. Lo stadio finale della fotosintesi, o fase oscura, si verifica nello stroma.

amiloplasti

Gli amiloplasti sono specializzati nello stoccaggio di granuli di amido. Si trovano principalmente nei tessuti di riserva delle piante, come l'endosperma in semi e tuberi.

La maggior parte degli amiloplasti si formano direttamente da un protoplasma durante lo sviluppo dell'organismo. Sperimentalmente, la formazione di amiloplasti è stata ottenuta sostituendo la fitoormone auxina con le citochinine, causando la riduzione della divisione cellulare e inducendo l'accumulo di amido.

Questi plastidi sono serbatoi di un'ampia varietà di enzimi, simili ai cloroplasti, anche se mancano la clorofilla e il macchinario fotosintetico.

Percezione della gravità

Gli amiloplasti sono legati alla risposta alla sensazione di gravità. Nelle radici, la sensazione di gravità è percepita dalle cellule della columella.

In questa struttura ci sono statoliti, che sono amiloplasti specializzati. Questi organelli si trovano sul fondo delle cellule della columella, indicando il senso di gravità.

La posizione degli statoliti innesca una serie di segnali che portano alla ridistribuzione dell'ormone auxina, causando la crescita della struttura a favore della gravità.

Granuli di amido

L'amido è un polimero insolubile semicristallino formato da unità ripetute di glucosio, che produce due tipi di molecole, amilopeptina e amilosio.

L'amilopeptina ha una struttura ramificata, mentre l'amilosio è un polimero lineare e si accumula nella maggior parte dei casi in amilopeptina al 70% e rapporto amilosio del 30%.

I granuli di amido hanno una struttura abbastanza organizzata, correlata alle catene di amilopeptina.

Negli amiloplasti studiati dall'endosperma di cereali, i granuli hanno un diametro variabile da 1 a 100 μm e possono distinguere tra granuli grandi e piccoli che sono generalmente sintetizzati in diversi amiloplasti.

cromoplastos

I cromoplasti sono plastidi molto eterogenei che immagazzinano diversi pigmenti in fiori, frutti e altre strutture pigmentate. Inoltre, ci sono alcuni vacuoli nelle cellule che possono conservare i pigmenti.

Nelle angiosperme è necessario disporre di un meccanismo per attirare gli animali responsabili dell'impollinazione; per questo motivo, la selezione naturale favorisce l'accumulo di pigmenti luminosi e attraenti in alcune strutture vegetali.

Generalmente, i cromoplasti si sviluppano dai cloroplasti durante il processo di maturazione dei frutti, dove il frutto verde assume un colore caratteristico nel tempo. Ad esempio, i pomodori immaturi sono verdi e quando sono maturi sono di colore rosso vivo.

I principali pigmenti che si accumulano nei cromoplasti sono i carotenoidi, che sono variabili e possono presentare diversi colori. I caroteni sono arancioni, il licopene è rosso e la zeaxantina e la violaxantina sono gialle.

La colorazione finale delle strutture è definita dalle combinazioni di detti pigmenti.

elaioplasto

I plastidi sono anche in grado di immagazzinare molecole di natura lipidica o proteica. Gli oleoplasti sono idonei a immagazzinare i lipidi in corpi speciali chiamati plastoglóbs.

Le antenne floreali vengono trovate e il loro contenuto viene rilasciato nel muro del grano pollinico. Sono anche molto comuni in alcune specie di cactus.

Inoltre, gli oleoplasti hanno diverse proteine ​​come la fibrillina e gli enzimi legati al metabolismo degli isoprenoidi.

leucoplastos

I leucoplastos sono plastidios privi di pigmenti. Seguendo questa definizione, amiloplasti, oleoplasti e proteinoplasti potrebbero essere classificati come varianti del leucoplasto.

Leucoplastos si trovano nella maggior parte dei tessuti vegetali. Non possiedono una notevole membrana tilacoidale e hanno poche plastoglobule.

Hanno funzioni metaboliche nelle radici, dove accumulano importanti quantità di amido.

gerontoplasts

Quando la pianta invecchia, una conversione dei cloroplasti avviene in gerontoplastos. Durante il processo di senescenza, la membrana tilacoide si rompe, le cellule plastogli si accumulano e la clorofilla degrada.

ezioplasto

Quando le piante crescono in condizioni di scarsa illuminazione, i cloroplasti non si sviluppano correttamente e il plastidio formatosi è chiamato ethioplasto.

Gli etioplasti contengono grani di amido e non hanno la membrana tilacoidale ampiamente sviluppata come nei cloroplasti maturi. Se le condizioni cambiano e c'è abbastanza luce, l'etioplasto può svilupparsi in cloroplasti.

riferimenti

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