Քլորոպլաստը բջջի մշտական օրգանելներից է: Այն իրականացնում է մոլորակային նշանակության ամենակարեւոր գործընթացը՝ ֆոտոսինթեզը։
Երկթաղանթային օրգանելների կառուցվածքի ընդհանուր հատակագիծ
Յուրաքանչյուր օրգանել բաղկացած է մակերեսային ապարատից և ներքին պարունակությունից: Քլորոպլաստները և միտոքոնդրիումները պրոկարիոտ բջիջների կառուցվածքներն են՝ օրգանիզմներ, որոնք ունեն միջուկ: Այս օրգանելների մակերեսային ապարատը բաղկացած է երկու թաղանթից, որոնց միջև կա ազատ տարածություն։ Տարածական և անատոմիական առումով դրանք կապված չեն բջջի այլ կառուցվածքային մասերի հետ և մասնակցում են էներգետիկ նյութափոխանակությանը։ Միտոքոնդրիաները սնկերի, բույսերի և կենդանիների մեծ մասի օրգանելներն են։ Նրանք ծառայում են ATP-ի սինթեզին՝ մի նյութ, որը բջիջների էներգիայի մի տեսակ պաշար է: Քլորոպլաստը նաև երկթաղանթ օրգանել է, որը պատկանում է պլաստիդային խմբին։
Պլաստիդների բազմազանություն
Կենդանի օրգանիզմների բջիջներում կան երեք տեսակի պլաստիդներ. Սրանք քլորոպլաստներ, քրոմոպլաստներ և լեյկոպլաստներ են: Նրանք տարբերվում են գույնով, կառուցվածքային առանձնահատկություններով և գործառույթներով: Քլորոպլաստը կանաչ պլաստիդ է, որը պարունակում է պիգմենտ քլորոֆիլ: Չնայած հաճախ, այլ գունանյութերի առկայության պատճառով, դրանք կարող են լինել և՛ շագանակագույն, և՛ կարմիր: Օրինակ, մեջտարբեր ջրիմուռների բջիջներ. Միեւնույն ժամանակ, քրոմոպլաստները միշտ անգույն են: Նրանց հիմնական գործառույթը սննդանյութերի պահպանումն է: Այսպիսով, կարտոֆիլի պալարները պարունակում են օսլա։ Քրոմոպլաստները պլաստիդներ են, որոնք ունեն կարոտինոիդ պիգմենտներ։ Նրանք գույն են տալիս բույսերի տարբեր մասերին։ Վառ գույնի գազարի և ճակնդեղի արմատներն ու ծաղկաթերթիկները դրա վառ օրինակն են:
Պլաստիդները կարող են փոխակերպվել: Սկզբում դրանք առաջանում են կրթական հյուսվածքի բջիջներից, որոնք փոքրիկ վեզիկուլներ են՝ շրջապատված երկու թաղանթով։ Արեգակնային էներգիայի առկայության դեպքում դրանք վերածվում են քլորոպլաստների։ Երբ տերևներն ու ցողունները ծերանում են, քլորոֆիլը սկսում է քայքայվել: Արդյունքում կանաչ պլաստիդները վերածվում են քրոմոպլաստների։
Բերենք ևս մի քանի օրինակ։ Բոլորը տեսան, որ աշնանը տերեւները փոխում են իրենց գույնը։ Դա պայմանավորված է նրանով, որ քլորոպլաստները վերածվում են կարմիր, դեղին, բորդո պլաստիդների։ Նույն փոխակերպումը տեղի է ունենում, երբ պտուղը հասունանում է: Լույսի ներքո կարտոֆիլի պալարները կանաչում են. քլորոֆիլը սկսում է ձևավորվել լեյկոպլաստներում: Պլաստիդի զարգացման վերջին փուլը քրոմոպլաստներն են, քանի որ դրանք չեն կազմում նմանատիպ այլ տիպի կառուցվածքներ։
Ի՞նչ են պիգմենտները:
Քլորոպլաստի գույնը, գործառույթները և կառուցվածքը պայմանավորված են որոշակի նյութերի` պիգմենտների առկայությամբ: Բնույթով դրանք օրգանական միացություններ են, որոնք գունավորում են բույսի տարբեր մասերը։ Քլորոֆիլը դրանցից ամենատարածվածն է։ Դրանք հանդիպում են ջրիմուռների և բարձր բույսերի բջիջներում։ Բնության մեջ հաճախ հանդիպում են նաև կարոտինոիդներ:Դրանք հանդիպում են հայտնի կենդանի էակների մեջ: Մասնավորապես, բոլոր բույսերում որոշ տեսակի միկրոօրգանիզմներ, միջատներ, ձկներ և թռչուններ: Բացի տարբեր օրգաններին գույն հաղորդելուց, կարոտինոիդները տեսողական հիմնական պիգմենտներն են, որոնք ապահովում են տեսողական և գունային ընկալում:
Մեմբրանի կառուցվածք
Բույսերի քլորոպլաստներն ունեն կրկնակի թաղանթ: Իսկ արտաքինը հարթ է: Իսկ ներքինը ելքեր է կազմում։ Դրանք ուղղված են քլորոպլաստի պարունակության ներսում, որը կոչվում է ստրոմա: Ներքին թաղանթի հետ կապված են նաև հատուկ կառուցվածքներ՝ թիլաոիդներ։ Տեսողականորեն դրանք հարթ մեկ թաղանթ տանկեր են։ Նրանք կարող են տեղադրվել առանձին կամ հավաքվել 5-20 կտորների կույտերում: Դրանք կոչվում են հացահատիկներ: Պիգմենտները տեղակայված են թիլաոիդների կառուցվածքների վրա։ Հիմնականները քլորոֆիլներն են, իսկ կարոտինոիդները օժանդակ դեր են խաղում։ Դրանք անհրաժեշտ են ֆոտոսինթեզի համար։ Ստրոման պարունակում է նաև ԴՆԹ և ՌՆԹ մոլեկուլներ, օսլայի հատիկներ և ռիբոսոմներ։
Քլորոպլաստի ֆունկցիաներ
Կանաչ պլաստիդների հիմնական գործառույթը լույսի էներգիայի շնորհիվ օրգանական նյութերի սինթեզն է անօրգանականներից: Նրա արտադրանքն են գլյուկոզայի և թթվածնի պոլիսաքարիդը: Առանց այս գազի անհնար կլինի Երկրի վրա գտնվող բոլոր էակների շնչառությունը: Սա նշանակում է, որ ֆոտոսինթեզը մոլորակային նշանակության կենսական գործընթաց է։
Քլորոպլաստի կառուցվածքը որոշում է նրա մյուս գործառույթները: Այս պլաստիդների թաղանթի վրա տեղի է ունենում ATP սինթեզ։ Այս գործընթացի նշանակությունը կայանում է նրանումէներգիայի որոշակի քանակի կուտակում և պահպանում. Դա տեղի է ունենում շրջակա միջավայրի բարենպաստ պայմանների առաջացման ժամանակ՝ բավարար քանակությամբ ջրի, արևային էներգիայի, սննդի առկայություն։ Կյանքի գործընթացների ընթացքում ATP-ն տրոհվում է էներգիայի որոշակի քանակի արտազատմամբ։ Այն ծախսվում է աճի, զարգացման, շարժման, վերարտադրության և կյանքի այլ գործընթացների իրականացման ժամանակ։ Քլորոպլաստների գործառույթները նաև կայանում են նրանում, որ այս պլաստիդներում սինթեզվում են որոշ լիպիդներ, թաղանթային սպիտակուցներ և ֆերմենտներ, որոնք մասնակցում են ֆոտոսինթեզի գործընթացին:
Ֆոտոսինթեզի գործընթացի կարևորությունը
Քլորոպլաստը բույսի և շրջակա միջավայրի միջև կապն է: Ֆոտոսինթեզի արդյունքում տեղի է ունենում ոչ միայն թթվածնի առաջացում, այլ նաև ածխածնի և ջրածնի շրջանառություն բնության մեջ՝ պահպանելով մթնոլորտի մշտական բաղադրությունը։ Այս գործընթացը սահմանափակում է ածխածնի երկօքսիդի պարունակությունը, որը կանխում է ջերմոցային էֆեկտի առաջացումը, երկրի մակերեսի գերտաքացումը և մոլորակի վրա շատ կենդանի արարածների մահը։ Պլաստիդներ քլորոպլաստները, որոնք բջջային օրգանելներ են, կատարում են ամենակարևոր գործառույթները՝ առաջացնելով կյանքի գոյությունը Երկրի վրա։
