Plastidų yra visų augalų ląstelėse. Kas yra plastidai? Jų rūšys ir funkcijos

Plastidės yra augalų ląstelėms būdingos organelės (jų yra visų augalų ląstelėse, išskyrus daugumą bakterijų, grybų ir kai kurių dumblių).

Aukštesniųjų augalų ląstelėse paprastai yra nuo 10 iki 200 3-10 µm dydžio plastidų, dažniausiai turinčių abipus išgaubto lęšio formą. Dumbliuose žali plastidai, vadinami chromatoforais, yra labai įvairios formos ir dydžio. Jie gali būti žvaigždės formos, juostelės formos, tinklelio ir kitų formų.

Yra 3 plastidų tipai:

• Bespalviai plastidai - leukoplastai;
• dažytas - chloroplastai(žalia spalva);
• dažytas - chromoplastai(geltona, raudona ir kitos spalvos).

Šio tipo plastidai tam tikru mastu gali transformuotis vienas į kitą – leukoplastai, kaupiantis chlorofilui, virsta chloroplastais, o pastarieji, atsiradus raudoniems, rudiems ir kitiems pigmentams, virsta chromoplastais.

Chloroplastų sandara ir funkcijos

Chloroplastai yra žali plastidai, kuriuose yra žalias pigmentas - chlorofilas.

Pagrindinė chloroplasto funkcija yra fotosintezė.

Chloroplastai turi savo ribosomas, DNR, RNR, riebalų intarpus ir krakmolo grūdelius. Chloroplasto išorė yra padengta dviem baltymų-lipidų membranomis, o maži kūnai - grana ir membraniniai kanalai yra panardinti į jų pusiau skystą stromą (žeminę medžiagą).

Grans(apie 1 µm dydžio) – apvalių plokščių maišelių (tilakoidų) paketai, sulankstyti kaip monetų stulpelis. Jie yra statmenai chloroplasto paviršiui. Kaimyninių granų tilakoidai yra sujungti vienas su kitu membraniniais kanalais, sudarydami vieną sistemą. Granų skaičius chloroplastuose skiriasi. Pavyzdžiui, špinatų ląstelėse kiekviename chloroplaste yra 40-60 grūdelių.

Chloroplastai ląstelės viduje gali judėti pasyviai, nunešti citoplazmos srovės arba aktyviai judėti iš vienos vietos į kitą.

• Jei šviesa labai intensyvi, jie pasisuka į kraštą į ryškius saulės spindulius ir išsirikiuoja palei sienas lygiagrečiai šviesai.
• Esant silpnam apšvietimui, chloroplastai juda prie ląstelių sienelių, nukreiptų į šviesą, ir pasuka savo didelį paviršių jos link.
• Esant vidutiniam apšvietimui, jie užima vidutinę padėtį.

Taip pasiekiamos palankiausios apšvietimo sąlygos fotosintezės procesui.

Chlorofilas

Augalų ląstelių plastidų granulėse yra chlorofilo, supakuoto su baltymų ir fosfolipidų molekulėmis, kurios suteikia galimybę užfiksuoti šviesos energiją.

Chlorofilo molekulė yra labai panaši į hemoglobino molekulę ir daugiausia skiriasi tuo, kad geležies atomas, esantis hemoglobino molekulės centre, chlorofile yra pakeistas magnio atomu.

Gamtoje randami keturi chlorofilo tipai: a, b, c, d.

Chlorofiluose a ir b yra aukštesniųjų augalų ir žaliųjų dumblių, diatomuose – a ir c, raudondumbliuose – a ir d.

Chlorofilai a ir b buvo ištirti geriau nei kiti (juos XX a. pradžioje pirmą kartą atskyrė rusų mokslininkas M. S. Cvet). Be jų, yra keturių tipų bakteriochlorofilai – žalieji purpurinių ir žalių bakterijų pigmentai: a, b, c, d.

Daugumoje fotosintetinių bakterijų yra bakteriochlorofilo a, kai kuriose yra bakteriochlorofilo b, o žaliosiose bakterijose yra c ir d.

Chlorofilas turi savybę labai efektyviai sugerti saulės energiją ir perduoti ją kitoms molekulėms – tai yra pagrindinė jo funkcija. Dėl šio gebėjimo chlorofilas yra vienintelė struktūra Žemėje, kuri užtikrina fotosintezės procesą.

Pagrindinė chlorofilo funkcija augaluose – sugerti šviesos energiją ir perduoti ją kitoms ląstelėms.

Plastidams, kaip ir mitochondrijoms, tam tikru mastu būdingas savarankiškumas ląstelės viduje. Jie dauginasi dalijimosi būdu.

Kartu su fotosinteze plastiduose vyksta baltymų biosintezės procesas. Dėl savo DNR kiekio plastidai vaidina vaidmenį perduodant požymius paveldėjimo būdu (citoplazminis paveldėjimas).

Chromoplastų sandara ir funkcijos

Chromoplastai priklauso vienai iš trijų aukštesniųjų augalų plastidų tipų. Tai mažos tarpląstelinės organelės.

Chromoplastai būna įvairių spalvų: geltonos, raudonos, rudos. Jie suteikia būdingą spalvą prinokusiems vaisiams, gėlėms ir rudens lapijai. Tai būtina norint pritraukti apdulkinančius vabzdžius ir gyvūnus, kurie minta vaisiais ir platina sėklas dideliais atstumais.

Chromoplasto struktūra yra panaši į kitų plastidų struktūrą. Jųdviejų vidiniai apvalkalai yra silpnai išsivystę, kartais jų visai nėra. Baltymų stroma, DNR ir pigmentinės medžiagos (karotinoidai) išsidėstę ribotoje erdvėje.

Karotinoidai yra riebaluose tirpūs pigmentai, kurie kaupiasi kristalų pavidalu.

Chromoplastų forma yra labai įvairi: ovali, daugiakampė, adatos formos, pusmėnulio formos.

Chromoplastų vaidmuo augalo ląstelės gyvenime nėra visiškai suprantamas. Mokslininkai teigia, kad pigmentinės medžiagos atlieka svarbų vaidmenį redokso procesuose ir yra būtinos ląstelių dauginimuisi ir fiziologiniam vystymuisi.

Leukoplastų struktūra ir funkcijos

Leukoplastai yra ląstelių organelės, kuriose kaupiasi maistinės medžiagos. Organelės turi du apvalkalus: lygų išorinį apvalkalą ir vidinį su keliais iškilimais.

Leukoplastai šviesoje virsta chloroplastais (pavyzdžiui, žali bulvių gumbai), įprastoje būsenoje jie yra bespalviai.

Leukoplastų forma yra sferinė ir taisyklinga. Jų yra augalų saugojimo audinyje, kuris užpildo minkštąsias dalis: stiebo šerdį, šaknį, svogūnėlius, lapus.

Leukoplastų funkcijos priklauso nuo jų tipo (priklausomai nuo sukauptos maistinės medžiagos).

Leukoplastų tipai:

1. Amiloplastai kaupia krakmolą ir yra visuose augaluose, nes angliavandeniai yra pagrindinis augalo ląstelės maisto produktas. Kai kurie leukoplastai yra visiškai užpildyti krakmolu; jie vadinami krakmolo grūdeliais.
2. Elaioplastai gaminti ir saugoti riebalus.
3. Proteinoplastai turi baltymų.

Leukoplastai taip pat tarnauja kaip fermentinė medžiaga. Veikiant fermentams, cheminės reakcijos vyksta greičiau. O nepalankiu gyvenimo periodu, kai nevykdomi fotosintezės procesai, jie skaido polisacharidus į paprastus angliavandenius, kurių augalams reikia išgyventi.

Leukoplastuose fotosintezė negali vykti, nes juose nėra grūdelių ar pigmentų.

Augalų svogūnėliai, kuriuose yra daug leukoplastų, gali toleruoti ilgus sausros laikotarpius, žemą temperatūrą ir karštį. Taip yra dėl didelių vandens ir maistinių medžiagų atsargų organelėse.

Visų plastidų pirmtakai yra proplastidai, mažos organelės. Daroma prielaida, kad leukoplastai ir chloroplastai gali transformuotis į kitas rūšis. Galiausiai, įvykdę savo funkcijas, chloroplastai ir leukoplastai tampa chromoplastais – tai paskutinis plastidų vystymosi etapas.

Svarbu žinoti! Vienu metu augalo ląstelėje gali būti tik vieno tipo plastidas.

Plastidžių sandaros ir funkcijų suvestinė lentelė

Savybės	Chloroplastai	Chromoplastai	Leukoplastai
Struktūra	Dvigubos membranos organelės, su granulėmis ir membraniniais kanalėliais	Organelė su neišsivysčiusia vidine membranine sistema	Mažos organelės, randamos nuo šviesos paslėptose augalo dalyse
Spalva	Žalieji	Įvairiaspalvis	Bespalvis
Pigmentas	Chlorofilas	Karotenoidas	Nėra
Forma	Apvalus	Daugiakampis	Rutulinis
Funkcijos	Fotosintezė	Potencialių augalų platintojų pritraukimas	Maistinių medžiagų tiekimas
Keičiamumas	Transformuoti į chromoplastus	Nekeiskite, tai paskutinis plastido vystymosi etapas	Virsti į chloroplastus ir chromoplastus

Ląstelė yra sudėtinga struktūra, sudaryta iš daugelio komponentų, vadinamų organelėmis. Be to, kompozicija augalo ląstelėšiek tiek skiriasi nuo gyvūnų, o pagrindinis skirtumas yra buvimas plastidai.

Susisiekus su

Ląstelių elementų aprašymas

Kokie ląstelių komponentai vadinami plastidais. Tai yra struktūrinės ląstelių organelės, turinčios sudėtingą struktūrą ir funkcijas, kurios yra svarbios augalų organizmų gyvenimui.

Svarbu! Plastidės susidaro iš proplastidų, esančių meristemų arba lavinančių ląstelių viduje ir yra daug mažesnio dydžio nei subrendusios organelės. Jie taip pat yra padalinti, kaip ir bakterijos, susitraukimo būdu į dvi dalis.

Kokius jie turi? plastidai struktūra Sunku įžiūrėti pro mikroskopą, dėl tankaus apvalkalo jie nėra permatomi.

Tačiau mokslininkams pavyko išsiaiškinti, kad šis organoidas turi dvi membranas, jos viduje užpildyta stroma – į citoplazmą panašus skystis.

Vidinės membranos raukšlės, sukrautos, sudaro granules, kurias galima sujungti viena su kita.

Viduje taip pat yra ribosomų, lipidų lašelių ir krakmolo grūdelių. Plastidai, ypač chloroplastai, taip pat turi savo molekules.

klasifikacija

Jie skirstomi į tris grupes pagal spalvą ir funkcijas:

• chloroplastai,
• chromoplastai,
• leukoplastai.

Chloroplastai

Giliausiai ištirtos yra žalios spalvos. Yra augalų lapuose, kartais stiebuose, vaisiuose ir net šaknyse. Išvaizda jie atrodo kaip suapvalinti 4–10 mikrometrų dydžio grūdeliai. Mažas dydis ir didelis kiekis žymiai padidina darbinio paviršiaus plotą.

Jų spalva gali skirtis, priklausomai nuo juose esančio pigmento tipo ir koncentracijos. Pagrindinis pigmentas – chlorofilas Taip pat yra ksantofilo ir karotino. Gamtoje yra 4 chlorofilo tipai, žymimi lotyniškomis raidėmis: a, b, c, e. Pirmuosiuose dviejuose rūšyse yra aukštesnių augalų ir žaliųjų dumblių ląstelės; diatomuose yra tik atmainos - a ir c.

Dėmesio! Kaip ir kitos organelės, chloroplastai gali senti ir sunaikinti. Jauna struktūra geba susiskaldyti ir aktyviai dirbti. Laikui bėgant jų grūdeliai suyra, o chlorofilas suyra.

Chloroplastai atlieka svarbią funkciją: jų viduje vyksta fotosintezės procesas- saulės šviesos pavertimas angliavandenių susidarymo cheminių ryšių energija. Tuo pačiu metu jie gali judėti kartu su citoplazmos srautu arba aktyviai judėti savarankiškai. Taigi esant silpnam apšvietimui jie kaupiasi prie ląstelės sienelių su dideliu šviesos kiekiu ir pasisuka į ją didesniu plotu, o esant labai aktyviam apšvietimui, priešingai, stovi ant krašto.

Chromoplastai

Jie pakeičia sunaikintus chloroplastus ir būna geltonų, raudonų ir oranžinių atspalvių. Spalva susidaro dėl karotinoidų kiekio.

Šios organelės randamos augalų lapuose, žieduose ir vaisiuose. Forma gali būti apvali, stačiakampė ar net adatos formos. Struktūra panaši į chloroplastų.

Pagrindinė funkcija – spalvinimas gėlės ir vaisiai, o tai padeda pritraukti apdulkinančius vabzdžius ir gyvūnus, kurie valgo vaisius ir taip prisideda prie augalų sėklų plitimo.

Svarbu! Mokslininkai spėlioja apie vaidmenį chromoplastai ląstelės redokso procesuose kaip šviesos filtras. Svarstoma jų įtakos augalų augimui ir dauginimuisi galimybė.

Leukoplastai

Duomenys plastidai turi skirtumai tarp struktūra ir funkcijos. Pagrindinė užduotis yra kaupti maistines medžiagas, kad būtų galima naudoti ateityje, todėl jų daugiausia yra vaisiuose, bet gali būti ir sutirštintose bei mėsingose ​​augalo dalyse:

• gumbai,
• šakniastiebiai,
• šakninės daržovės,
• lemputes ir kt.

Bespalvė spalva neleidžia jų pasirinkti tačiau ląstelės struktūroje leukoplastus nesunku pastebėti, kai pridedamas nedidelis kiekis jodo, kuris, sąveikaudamas su krakmolu, pamėlynuoja.

Forma artima apvaliai, o viduje esanti membraninė sistema prastai išvystyta. Membraninių raukšlių nebuvimas padeda organelėms kaupti medžiagas.

Krakmolo grūdeliai didėja ir lengvai suardo vidines plastido membranas, tarsi ją ištempdami. Tai leidžia sukaupti daugiau angliavandenių.

Skirtingai nuo kitų plastidų, juose yra tam tikros formos DNR molekulė. Tuo pačiu metu kaupiasi chlorofilas, leukoplastai gali virsti chloroplastais.

Nustatant, kokią funkciją atlieka leukoplastai, būtina atkreipti dėmesį į jų specializaciją, nes yra keletas tipų, kurie kaupia tam tikras organines medžiagas:

• amiloplastai kaupia krakmolą;
• oleoplastai gamina ir kaupia riebalus, o pastarieji gali kauptis kitose ląstelių dalyse;
• proteinoplastai „saugo“ baltymus.

Be kaupimo, jie gali atlikti medžiagų skaidymo funkciją, kuriai yra fermentų, kurie suaktyvėja pritrūkus energijos ar statybinių medžiagų.

Esant tokiai situacijai, fermentai pradeda skaidyti sukauptus riebalus ir angliavandenius į monomerus, kad ląstelė gautų reikiamos energijos.

Nepaisant visų plastidų veislių struktūrinės ypatybės, turi galimybę transformuotis vienas į kitą. Taigi, leukoplastai gali virsti chloroplastais; šį procesą matome, kai bulvių gumbai pažaliuoja.

Tuo pačiu metu rudenį chloroplastai virsta chromoplastais, dėl kurių lapai pagelsta. Kiekvienoje ląstelėje yra tik vieno tipo plastidas.

Kilmė

Yra daug kilmės teorijų, iš kurių labiausiai pagrįstos yra dvi:

• simbiozė,
• absorbcija.

Pirmasis mano, kad ląstelių formavimasis yra simbiozės procesas, vykstantis keliais etapais. Šio proceso metu susijungia heterotrofinės ir autotrofinės bakterijos, gauti abipusę naudą.

Antroji teorija nagrinėja ląstelių susidarymą didesniems organizmams absorbuojant mažesnes. Tačiau jie nėra virškinami, jie yra integruoti į bakterijos struktūrą ir atlieka savo funkcijas. Ši struktūra pasirodė patogi ir suteikė organizmams pranašumą prieš kitus.

Plastidų rūšys augalo ląstelėje

Plastidės – jų funkcijos ląstelėje ir rūšys

Išvada

Plastidai augalų ląstelėse yra savotiška „gamykla“, kurioje vyksta gamyba, susijusi su toksiškomis tarpinėmis medžiagomis, didelės energijos ir laisvųjų radikalų transformacijos procesais.

Plastidės yra membraninės organelės, randamos fotosintetiniuose eukariotuose (aukštesniuose augaluose, žemesniuosiuose dumbliuose, kai kuriuose vienaląsčiuose organizmuose). Plastidės, kaip ir mitochondrijos, yra apsuptos dviejų membranų, jų matrica turi savo genominę sistemą, plastidų funkcijos yra susijusios su ląstelės aprūpinimu energija, kuri naudojama fotosintezės poreikiams. Aukštesniuosiuose augaluose rasta daugybė skirtingų plastidų (chloroplastų, leukoplastų, amiloplastų, chromoplastų), atspindinčių eilę abipusių vienos rūšies plastidų transformacijų į kitą. Pagrindinė struktūra, kuri vykdo fotosintezės procesus, yra chloroplastas (226a pav.).

Chloroplastas

Kaip jau minėta, chloroplasto struktūra iš esmės primena mitochondrijos struktūrą. Paprastai tai yra pailgos konstrukcijos, kurių plotis yra 2–4 ​​mikronai, o ilgis – 5–10 mikronų. Žalieji dumbliai turi milžiniškus chloroplastus (chromatoforus), kurių ilgis siekia 50 mikronų. Chloroplastų skaičius skirtingų augalų ląstelėse nėra standartinis. Taigi žalieji dumbliai gali turėti vieną chloroplastą vienoje ląstelėje. Paprastai aukštesniųjų augalų ląstelėje yra vidutiniškai 10-30 chloroplastų. Yra ląstelių, kuriose yra daug chloroplastų. Pavyzdžiui, gigantiškose palisadinio audinio ląstelėse buvo rasta apie 1000 chloroplastų.

Chloroplastai yra struktūros, kurias riboja dvi membranos – vidinė ir išorinė. Išorinės membranos, kaip ir vidinės, storis yra apie 7 mikronai, jas vieną nuo kitos skiria apie 20-30 nm tarpmembraninė erdvė. Vidinė chloroplastų membrana atskiria plastido stromą, panašią į mitochondrijų matricą. Aukštesniųjų augalų subrendusio chloroplasto stromoje matomos dviejų tipų vidinės membranos. Tai membranos, kurios susidaro plokščios, išplėstos stromos lamelės ir membranas tilakoidai, plokščios disko formos vakuolės arba maišeliai.

Stromos lamelės (apie 20 µm storio) yra plokšti tuščiaviduriai maišeliai arba atrodo kaip šakotų ir tarpusavyje sujungtų kanalų tinklas, esantis toje pačioje plokštumoje. Paprastai chloroplasto viduje esančios stromos lamelės yra lygiagrečios viena kitai ir nesudaro jungčių viena su kita.

Be stromos membranų, chloroplastuose yra membranų tilakoidai. Tai plokšti, uždari, disko formos membraniniai maišeliai. Jų tarpmembraninės erdvės dydis taip pat yra apie 20-30 nm. Šie tilakoidai sudaro krūvas, panašias į monetų stulpelį, vadinamą grūdai(227 pav.). Tilakoidų skaičius vienoje grana yra labai įvairus: nuo kelių iki 50 ar daugiau. Tokių rietuvių dydis gali siekti 0,5 mikrono, todėl grūdeliai kai kuriuose objektuose matomi šviesos mikroskopu. Grūdų skaičius aukštesniųjų augalų chloroplastuose gali siekti 40-60. Granoje esantys tilakoidai yra arti vienas kito, todėl jų membranų išoriniai sluoksniai yra glaudžiai susiję; tilakoidinių membranų sandūroje susidaro tankus apie 2 nm storio sluoksnis. Be uždarų tilakoidų kamerų, grana paprastai apima ir lamelių dalis, kurios taip pat sudaro tankius 2 nm sluoksnius jų membranų sąlyčio su tilakoidinėmis membranomis vietose. Taigi atrodo, kad stromos lamelės jungia atskiras chloroplasto granules viena su kita. Tačiau tilakoidinių kamerų ertmės visada yra uždaros ir nepereina į stromos lamelių tarpmembraninės erdvės kameras. Stromos lamelės ir tilakoidinės membranos susidaro atsiskiriant nuo vidinės membranos pradinėse plastidų vystymosi stadijose.

Chloroplastų matricoje (stromoje) randamos DNR molekulės ir ribosomos; Čia taip pat vyksta pirminis rezervinio polisacharido, krakmolo, nusėdimas krakmolo grūdelių pavidalu.

Chloroplastų funkcijos

Chloroplastai yra struktūros, kuriose vyksta fotosintezės procesai, galiausiai lemiantys anglies dioksido surišimą, deguonies išsiskyrimą ir cukrų sintezę.

Būdingas chloroplastų bruožas yra pigmentų, chlorofilų buvimas, kurie suteikia spalvą žaliems augalams. Chlorofilo pagalba žalieji augalai sugeria saulės spindulių energiją ir paverčia ją chemine energija. Dėl tam tikro bangos ilgio šviesos sugerties pasikeičia chlorofilo molekulės struktūra, ji pereina į sužadintą, aktyvuotą būseną. Išsiskyrusi aktyvuoto chlorofilo energija tarpinių etapų serija perduodama tam tikriems sintetiniams procesams, dėl kurių susidaro ATP sintezė, o elektronų akceptorius NADP (nikotinamido adenino dinukleotidas) redukuojamas į NADP-H, kurie išleidžiami CO 2 surišimo reakcijoms. ir cukrų sintezė.

Bendra fotosintezės reakcija gali būti išreikšta taip:

nCO 2 + nH 2 O šviesa  (CH 2 O) n + nO 2 (I)

chlorofilas

Taigi pagrindinis galutinis procesas čia yra anglies dioksido surišimas, vandens panaudojimas įvairiems angliavandeniams formuoti ir deguonies išsiskyrimas. Deguonies molekulės, kurios išsiskiria fotosintezės metu augaluose, susidaro dėl vandens molekulės hidrolizės. Vadinasi, fotosintezės procesas apima vandens hidrolizės procesą, kuris yra vienas iš elektronų ar vandenilio atomų šaltinių. Biocheminiai tyrimai parodė, kad fotosintezės procesas yra sudėtinga įvykių grandinė, susidedanti iš dviejų fazių: šviesos ir tamsos. Pirmasis, kuris vyksta tik šviesoje, yra susijęs su šviesos absorbcija chlorofilais ir fotocheminės reakcijos vykdymu (Hill reakcija). Antroje fazėje, kuri gali vykti tamsoje, CO 2 fiksuojamas ir sumažinamas, todėl vyksta angliavandenių sintezė.

Dėl šviesos fazės vyksta fotofosforilinimas, ATP sintezė iš ADP ir fosfato naudojant elektronų pernešimo grandinę, taip pat kofermento NADP (nikotinamido adenino dinukleotido fosfato) redukcija į NADP-H, kuris vyksta hidrolizės metu. ir vandens jonizacija. Šios fotosintezės fazės metu saulės spindulių energija sužadina elektronus chlorofilo molekulėse, esančiose tilakoidinėse membranose. Šie sužadinti elektronai pernešami išilgai oksidacinės grandinės komponentų tilakoidinėje membranoje, lygiai taip pat, kaip elektronai pernešami išilgai kvėpavimo grandinės mitochondrijų membranoje. Šio elektronų perdavimo metu išsiskirianti energija naudojama protonams pumpuoti per tilakoido membraną į tilakoidus, o tai padidina potencialų skirtumą tarp stromos ir erdvės tilakoido viduje. Kaip ir mitochondrijų cristae membranose, tilaoidinėse membranose yra ATP sintetazės molekuliniai kompleksai, kurie vėliau pradeda transportuoti protonus atgal į chloroplastų matricą arba stromą ir lygiagrečiai fosforilina ADP, t.y. sintetina ATP (228, 229 pav.).

Taigi dėl šviesos fazės sintetinamas ATP ir redukuojamas NADP, kurie vėliau naudojami CO 2 redukcijai angliavandenių sintezėje jau tamsiojoje fotosintezės fazėje.

Tamsioje (nepriklausomai nuo fotonų srauto) fotosintezės stadijoje dėl sumažėjusios NADP ir ATP energijos susijungia atmosferos CO 2, dėl ko susidaro angliavandeniai. Šis CO 2 fiksavimo ir angliavandenių susidarymo procesas susideda iš daugelio etapų, kuriuose dalyvauja daug fermentų (Kalvino ciklas). Biocheminiai tyrimai parodė, kad fermentų, dalyvaujančių tamsiose reakcijose, yra vandenyje tirpioje chloroplastų frakcijoje, kurioje yra šių plastidų matricos stromos komponentų.

CO2 redukcijos procesas prasideda nuo jo pridėjimo prie ribulozės difosfato, angliavandenio, susidedančio iš 5 anglies atomų, kad susidarytų trumpalaikis C6 junginys, kuris iš karto suskyla į du C3 junginius, dvi glicerido-3-fosfato molekules.

Būtent šiame etape, ribuliozės difosfato karboksilinimo metu, CO 2 jungiasi. Tolesnės glicerid-3-fosfato konversijos reakcijos veda prie įvairių heksozių ir pentozių sintezės, riboliozės difosfato regeneracijos ir naujo jo įsitraukimo į CO 2 surišimo reakcijų ciklą. Galiausiai chloroplaste viena heksozės molekulė susidaro iš šešių CO 2 molekulių; šiam procesui reikia 12 molekulių NADPH ir 18 molekulių ATP, atsirandančių dėl fotosintezės šviesos reakcijų. Fruktozė-6-fosfatas, susidaręs dėl tamsos reakcijos, sukelia cukrų, polisacharidus (krakmolą) ir galaktolipidus. Chloroplastų stromoje riebalų rūgštys, aminorūgštys ir krakmolas taip pat susidaro iš dalies glicerido-3-fosfato. Sacharozės sintezė baigiama citoplazmoje.

Chloroplastų stromoje dėl šviesos aktyvuojamų elektronų energijos nitritai redukuojami iki amoniako; augaluose šis amoniakas yra azoto šaltinis aminorūgščių ir nukleotidų sintezės metu.

Plastidių ontogenezė ir funkciniai persitvarkymai

Daugelį tyrinėtojų domino plastidžių kilmės ir jų susidarymo būdų klausimas.

Praėjusio amžiaus pabaigoje buvo nustatyta, kad siūliniuose žaliuosiuose dumbliuose Spirogyra ląstelių dalijimąsi vegetatyvinio dauginimosi metu lydi jų chromatoforo dalijimasis susiaurėjimo būdu. Išsamiai ištirtas žaliųjų dumblių Chlamydomonas chloroplasto likimas (230 pav.). Paaiškėjo, kad nelytinio, vegetatyvinio dauginimosi metu, iškart po branduolio dalijimosi, milžiniškas chromatoforas surišamas į dvi dalis, kurių kiekviena patenka į vieną iš dukterinių ląstelių, kur išauga iki pradinio dydžio. Toks pat vienodas chloroplasto pasiskirstymas vyksta formuojantis zoosporoms. Kai susiliejus gametoms, kurių kiekvienoje buvo po chloroplastą, susidaro zigota, sujungus branduolius, chloroplastai pirmiausia sujungiami plonu tilteliu, o vėliau jų turinys susilieja į vieną didelį plastidą.

Aukštesniuose augaluose taip pat vyksta subrendusių chloroplastų dalijimasis, tačiau labai retai. Chloroplastų skaičiaus padidėjimas ir kitų plastidų formų (leukoplastų ir chromoplastų) susidarymas turėtų būti laikomas pirmtakų struktūrų konvertavimo būdu, proplastidas. Visą įvairių plastidų vystymosi procesą galima pavaizduoti kaip monotropinę (einančią viena kryptimi) formų pokyčių seriją:

Proplastidas  leukoplastas  chloroplastas  chromoplastas

amiloplastas

Daugelis tyrimų parodė negrįžtamą plastidų ontogenetinių perėjimų prigimtį. Aukštesniuose augaluose chloroplastų atsiradimas ir vystymasis vyksta per proplastidų pokyčius (231 pav.).

Proplastidai yra mažos (0,4-1 µm) dvigubos membranos pūslelės, neturinčios jokių išskirtinių vidinės struktūros bruožų. Jos skiriasi nuo citoplazminių vakuolių tankesniu turiniu ir dviem ribojančiomis membranomis – išorine ir vidine (kaip promitochondrijos mielių ląstelėse). Vidinė membrana gali šiek tiek susilankstyti arba sudaryti mažas vakuoles. Proplastidai dažniausiai randami besidalijančiuose augalų audiniuose (šaknų, lapų meristeminese ląstelėse, stiebų augimo taškuose ir kt.). Tikėtina, kad jų skaičius padidėja dėl dalijimosi ar pumpurų atsiradimo, mažų dvigubos membranos pūslelių atsiskyrimo nuo proplastido kūno.

Tokių proplastidų likimas priklausys nuo augalų vystymosi sąlygų. Esant normaliam apšvietimui, proplastidai virsta chloroplastai. Pirma, jie auga, iš vidinės membranos susidaro išilgai išsidėsčiusios membranos raukšlės. Kai kurie iš jų tęsiasi per visą plastido ilgį ir sudaro stromos lameles; kiti sudaro tilakoidines lameles, kurios yra sukrautos, kad susidarytų subrendusių chloroplastų granulės.

Plastidų vystymasis tamsoje vyksta kiek kitaip. Etioliuotuose daiguose plastidžių, etioplastų, tūris iš pradžių didėja, tačiau vidinių membranų sistema nesukuria sluoksninių struktūrų, o formuoja mažų pūslelių masę, kuri kaupiasi atskirose zonose ir gali net sudaryti sudėtingas gardelių struktūras (prolamelinius kūnus). Etioplastų membranose yra protochlorofilo, geltono chlorofilo pirmtako. Šviesos įtakoje iš etioplastų susidaro chloroplastai, protochlorofilas virsta chlorofilu, sintetinamos naujos membranos, fotosintezės fermentai ir elektronų pernešimo grandinės komponentai.

Apšvietus ląsteles, membranos pūslelės ir vamzdeliai greitai persitvarko, o iš jų susidaro pilna lamelių ir tilakoidų sistema, būdinga normaliam chloroplastui.

Leukoplastai skiriasi nuo chloroplastų tuo, kad nėra išsivysčiusios lamelinės sistemos (226 pav. b). Jie randami saugojimo audinių ląstelėse. Dėl neapibrėžtos morfologijos leukoplastus sunku atskirti nuo proplastidų, o kartais ir nuo mitochondrijų. Juose, kaip ir proplastiduose, stinga lamelių, tačiau vis dėlto gali susidaryti normalias tilakoidines struktūras veikiant šviesai ir įgyti žalią spalvą. Tamsoje leukoplastai gali kaupti įvairias rezervines medžiagas prolamelių kūnuose, o antrinio krakmolo grūdeliai nusėda leukoplastų stromoje. Jei chloroplastuose nusėda vadinamasis trumpalaikis krakmolas, kurio čia yra tik CO 2 asimiliacijos metu, tai tikrasis krakmolo kaupimasis gali įvykti leukoplastuose. Kai kuriuose audiniuose (javų endosperme, šakniastiebiuose ir gumbuose) krakmolo kaupimasis leukoplastuose sukelia amiloplastai, visiškai užpildytas atsarginėmis krakmolo granulėmis, esančiomis plastido stromoje (226c pav.).

Kita plastidų forma aukštesniuose augaluose yra chromoplastas, dažniausiai nusidažo geltonai dėl jame susikaupusių karotinoidų (226d pav.). Chromoplastai susidaro iš chloroplastų ir daug rečiau iš jų leukoplastų (pavyzdžiui, morkų šaknyse). Balinimo procesas ir chloroplastų pokyčiai lengvai pastebimi vystantis žiedlapiams arba bręstant vaisiams. Tokiu atveju plastidėse gali kauptis geltonos spalvos lašeliai (rutuliukai), arba jose gali atsirasti kristalų pavidalo kūnai. Šie procesai yra susiję su laipsnišku plastido membranų skaičiaus mažėjimu, chlorofilo ir krakmolo išnykimu. Spalvotų rutuliukų susidarymo procesas paaiškinamas tuo, kad sunaikinus chloroplastų lameles, išsiskiria lipidų lašeliai, kuriuose gerai ištirpsta įvairūs pigmentai (pavyzdžiui, karotinoidai). Taigi, chromoplastai yra išsigimstančios plastidų formos, pažeidžiamos lipofanerozės – lipoproteinų kompleksų irimo.

Fotosintetinės struktūros žemesniųjų eukariotų ir

prokariotinės ląstelės

Žemesnių fotosintetinių augalų (žaliųjų, rudųjų ir raudonųjų dumblių) plastidų struktūra apskritai yra panaši į aukštesniųjų augalų ląstelių chloroplastus. Jų membraninėse sistemose taip pat yra šviesai jautrių pigmentų. Žaliųjų ir rudųjų dumblių chloroplastai (kartais vadinami chromatoforais) taip pat turi išorinę ir vidinę membranas; pastarieji formuoja lygiagrečiais sluoksniais išsidėsčiusius plokščius maišus, granatų šiose formose nerasta (232 pav.). Žaliuosiuose dumbliuose chromatoforas apima pirenoidai, vaizduojanti zoną, apsuptą mažų vakuolių, aplink kurias nusėda krakmolas (233 pav.).

Chloroplastų forma žaliuosiuose dumbliuose labai įvairi – jie yra arba ilgi spiraliniai kaspinėliai (Spirogira), tinklai (Oedogonium), arba nedideli apvalūs, panašūs į aukštesniųjų augalų chloroplastus (234 pav.).

Tarp prokariotinių organizmų daugelis grupių turi fotosintezės aparatus, todėl turi ypatingą struktūrą. Fotosintetiniams mikroorganizmams (melsvadumbliams ir daugeliui bakterijų) būdinga tai, kad jų šviesai jautrūs pigmentai yra lokalizuoti plazminėje membranoje arba jos ataugose, nukreiptose giliai į ląstelę.

Be chlorofilo, melsvadumblių membranose yra pigmentų fikobilino. Mėlynadumblių fotosintetinės membranos sudaro lygiagrečiai vienas kitam išsidėsčiusius plokščius maišelius (lameles), kartais suformuojančius krūvas ar spirales. Visos šios membranos struktūros susidaro dėl plazminės membranos invaginacijų.

Fotosintetinėse bakterijose (Chromatium) membranos sudaro mažas pūsleles, kurių skaičius yra toks didelis, kad užpildo beveik didžiąją citoplazmos dalį. Galima pastebėti, kad šios pūslelės susidaro invaginuojant ir vėliau augant plazminei membranai. Šiose membraninėse pūslelėse (dar vadinamose chromatoforais) yra šviesai jautraus pigmento bakteriochlorofilo, karotinoidų, fotosintezės elektronų transportavimo sistemos ir fotofosforilinimo komponentų. Kai kuriose purpurinėse bakterijose yra membranų sistema, kuri sudaro taisyklingus krūvelius, kaip ir tilakoidai chloroplastų granulėje (235 pav.).

Plastido genomas

Kaip ir mitochondrijos, chloroplastai turi savo genetinę sistemą, kuri užtikrina daugelio baltymų sintezę pačiuose plastiduose. Chloroplastų matricoje randama DNR, įvairios RNR ir ribosomos. Paaiškėjo, kad chloroplastų DNR smarkiai skiriasi nuo branduolio DNR. Jį atstovauja ciklinės iki 40–60 mikronų ilgio molekulės, kurių molekulinė masė yra 0,8–1,3x108 daltonų. Viename chloroplaste gali būti daug DNR kopijų. Taigi atskirame kukurūzų chloroplaste yra 20–40 DNR molekulių kopijų. Ciklo trukmė ir branduolinės bei chloroplastinės DNR replikacijos greitis, kaip buvo parodyta žaliųjų dumblių ląstelėse, nesutampa. Chloroplasto DNR nėra kompleksuota su histonais. Visos šios chloroplasto DNR savybės yra artimos prokariotinių ląstelių DNR savybėms. Be to, chloroplastų ir bakterijų DNR panašumą dar labiau sustiprina tai, kad pagrindinės transkripcijos reguliavimo sekos (promotoriai, terminatoriai) yra vienodos. Visų tipų RNR (pasinešėjo, pernešančios, ribosominės) sintetinamos chloroplasto DNR. Chloroplastų DNR koduoja rRNR, kuri yra šių plastidų, priklausančių prokariotiniam 70S tipui (turi 16S ir 23S rRNR), ribosomų dalis. Chloroplastų ribosomos yra jautrios antibiotikams chloramfenikoliui, kuris slopina baltymų sintezę prokariotinėse ląstelėse.

Kaip ir chloroplastų atveju, vėl susiduriame su specialia baltymų sintezės sistema, kuri skiriasi nuo ląstelėje esančios sistemos.

Šie atradimai atnaujino susidomėjimą chloroplastų simbiotinės kilmės teorija. Idėja, kad chloroplastai atsirado sujungus heterotrofines ląsteles su prokariotiniais melsvadumbliais, išreikšta XIX ir XX amžių sandūroje. (A.S. Fomintsinas, K.S. Merežkovskis) vėl randa savo patvirtinimą. Šią teoriją patvirtina nuostabus chloroplastų ir melsvadumblių struktūros panašumas, panašumas su jų pagrindinėmis funkcinėmis savybėmis ir visų pirma su fotosintezės procesų gebėjimu.

Yra daug žinomų faktų apie tikrąją melsvadumblių endosimbiozę su žemesnių augalų ir pirmuonių ląstelėmis, kur jos funkcionuoja ir aprūpina ląstelę šeimininką fotosintezės produktais. Paaiškėjo, kad izoliuotus chloroplastus taip pat gali atrinkti kai kurios ląstelės ir panaudoti kaip endosimbiontus. Daugelio bestuburių (rotiferių, moliuskų), kurie minta aukštesniais dumbliais, kuriuos jie virškina, nepažeisti chloroplastai patenka į virškinimo liaukų ląsteles. Taigi kai kurių žolėdžių moliuskų ląstelėse buvo rasta nepažeistų chloroplastų su veikiančiomis fotosintezės sistemomis, kurių aktyvumas buvo stebimas įtraukiant C 14 O 2.

Kaip paaiškėjo, chloroplastai gali būti įvesti į pelių fibroblastų kultūros ląstelių citoplazmą pinocitozės būdu. Tačiau jų nepuolė hidrolazės. Tokios ląstelės, kuriose buvo žali chloroplastai, galėjo dalytis penkioms kartoms, o chloroplastai liko nepažeisti ir vykdė fotosintezės reakcijas. Chloroplastus buvo bandoma kultivuoti dirbtinėse terpėse: chloroplastai galėjo fotosintezuoti, juose vyko RNR sintezė, jie išliko nepažeisti 100 valandų, o dalijimasis buvo stebimas net per 24 valandas. Bet tada sumažėjo chloroplastų aktyvumas ir jie mirė.

Šie stebėjimai ir daugybė biocheminių darbų parodė, kad tų autonomijos ypatybių, kurias turi chloroplastai, vis dar nepakanka ilgalaikiam jų funkcijų palaikymui, o tuo labiau jų dauginimuisi.

Neseniai pavyko visiškai iššifruoti visą nukleotidų seką aukštesniųjų augalų chloroplastų ciklinėje DNR molekulėje. Ši DNR gali koduoti iki 120 genų, tarp jų: ​​4 ribosomų RNR genus, 20 chloroplastų ribosomų baltymų, kai kurių chloroplastų RNR polimerazės subvienetų genus, kelis I ir II fotosistemų baltymus, 9 iš 12 ATP sintetazės subvienetų, dalis. elektronų pernešimo grandinės kompleksų baltymų, vieno iš ribulozės difosfato karboksilazės (pagrindinio CO 2 surišimo fermento) subvienetų, 30 tRNR molekulių ir dar 40 dar nežinomų baltymų. Įdomu tai, kad panašus genų rinkinys chloroplastų DNR buvo rastas ir tokiems toliems aukštesniųjų augalų atstovams kaip tabakas ir kepenų samanos.

Didžiąją dalį chloroplastų baltymų kontroliuoja branduolinis genomas. Paaiškėjo, kad nemažai svarbiausių baltymų, fermentų ir atitinkamai chloroplastų medžiagų apykaitos procesų yra genetiškai kontroliuojami branduolio. Taigi ląstelės branduolys kontroliuoja atskirus chlorofilo, karotinoidų, lipidų ir krakmolo sintezės etapus. Daugelis tamsiosios stadijos fermentų ir kitų fermentų, įskaitant kai kuriuos elektronų transportavimo grandinės komponentus, yra kontroliuojami branduolyje. Branduoliniai genai koduoja chloroplastų DNR polimerazę ir aminoacil-tRNR sintetazę. Dauguma ribosomų baltymų yra kontroliuojami branduolinių genų. Visi šie duomenys verčia kalbėti apie chloroplastus, taip pat apie mitochondrijas, kaip apie ribotos autonomijos struktūras.

Baltymų pernešimas iš citoplazmos į plastidus iš esmės vyksta panašiai kaip mitochondrijose. Čia taip pat chloroplasto išorinės ir vidinės membranos konvergencijos taškuose išsidėstę kanalus formuojantys integraliniai baltymai, kurie atpažįsta citoplazmoje susintetintų chloroplastų baltymų signalines sekas ir perneša jas į matricą-stromą. Iš stromos importuoti baltymai pagal papildomas signalines sekas gali būti įtraukti į plastidines membranas (tilakoidus, stromos lameles, išorines ir vidines membranas) arba lokalizuoti stromoje, būdami ribosomų dalimi, Kalvino ciklo fermentų kompleksais ir kt.

Nuostabus struktūros ir energijos procesų panašumas bakterijose ir mitochondrijose, viena vertus, ir melsvadumbliuose bei chloroplastuose, kita vertus, yra stiprus argumentas šių organelių simbiotinės kilmės teorijos naudai. Remiantis šia teorija, eukariotinės ląstelės atsiradimas perėjo keletą simbiozės su kitomis ląstelėmis stadijų. Pirmajame etape ląstelės, tokios kaip anaerobinės heterotrofinės bakterijos, apėmė aerobines bakterijas, kurios virto mitochondrijomis. Lygiagrečiai šeimininko ląstelėje iš prokariotinio genoforo susidaro iš citoplazmos išskirtas branduolys. Taip gali atsirasti heterotrofinės eukariotinės ląstelės. Pasikartojantys endosimbiotiniai ryšiai tarp pirminių eukariotinių ląstelių ir melsvadumblių lėmė jose chloroplasto tipo struktūrų atsiradimą, leidžiančią ląstelėms vykdyti autosintetinius procesus ir nepriklausyti nuo organinių substratų buvimo (236 pav.). Formuojantis tokiai sudėtinei gyvajai sistemai dalis mitochondrijų ir plastidų genetinės informacijos galėjo pasikeisti ir persikelti į branduolį. Pavyzdžiui, du trečdaliai iš 60 chloroplastų ribosomų baltymų yra užkoduoti branduolyje ir susintetinti citoplazmoje, o vėliau integruoti į chloroplastų ribosomas, kurios turi visas prokariotinių ribosomų savybes. Šis didelės dalies prokariotinių genų judėjimas į branduolį lėmė tai, kad šios ląstelės organelės, išsaugodamos dalį buvusios autonomijos, pateko į ląstelės branduolio kontrolę, o tai iš esmės lemia visas pagrindines ląstelių funkcijas.

Tai bespalviai arba spalvoti kūnai augalų ląstelių protoplazmoje, atstovaujantys sudėtingai vidinių membranų (membraninių organelių) sistemai ir atliekantys įvairias funkcijas. Bespalvės plastidės vadinamos leukoplastais, skirtingų spalvų (geltonos, oranžinės arba raudonos) plastidės – chromoplastais, o žalios – chloroplastais. Aukštesniųjų augalų ląstelėje yra apie 40 chloroplastų, kuriuose vyksta fotosintezė. Jie, kaip jau minėta, gali savarankiškai daugintis, nepriklausomai nuo ląstelių dalijimosi. Mitochondrijų ir chloroplastų dydis ir forma, žiedinės dvigrandės DNR ir jų pačių ribosomos jų matricoje daro šias organeles panašias į bakterijų ląsteles. Yra simbiotinės eukariotinės ląstelės kilmės teorija, pagal kurią šiuolaikinių mitochondrijų ir chloroplastų protėviai kadaise buvo nepriklausomi prokariotiniai organizmai.

Plastidės būdingos tik augalams. Grybuose ir daugumoje gyvūnų, išskyrus kai kuriuos fotosintetinius pirmuonis, jų nėra.

Plastidų pirmtakai yra proplastidai, maži, dažniausiai bespalviai dariniai, randami besidalijančiose šaknų ir ūglių ląstelėse. Jei dėl šviesos trūkumo proplastidų vystymasis į labiau diferencijuotas struktūras vėluoja, juose gali atsirasti vienas ar keli prolameliniai kūnai (vamzdinių membranų sankaupos). Tokios bespalvės plastidės vadinamos etioplastais. Etioplastai šviesoje virsta chloroplastais, o tilakoidai susidaro iš prolamelių kūnų membranų. Priklausomai nuo spalvos, susijusios su tam tikrų pigmentų buvimu ar nebuvimu, yra trys pagrindiniai plastidų tipai (žr. aukščiau) - chloroplastai, chromoplastai ir leukoplastai. Paprastai ląstelėje randama tik vieno tipo plastidas. Tačiau buvo nustatyta, kad kai kurios plastidų rūšys gali virsti kitomis.

Plastidės yra palyginti didelės ląstelių darinys. Didžiausi iš jų – chloroplastai – aukštesniuose augaluose siekia 4-10 mikronų ilgio ir yra aiškiai matomi šviesos mikroskopu. Spalvotų plastidžių forma dažniausiai būna lęšinė arba elipsinė. Paprastai ląstelėse aptinkamos kelios dešimtys plastidžių, tačiau dumbliuose, kur plastidės dažnai būna didelės ir įvairios formos, jų kartais būna nedaug (1-5). Tokie plastidai vadinami chromatoforais. Leukoplastai ir chromoplastai gali būti skirtingų formų.

Pagrindinė chloroplastų funkcija yra fotosintezė. Pagrindinis vaidmuo šiame procese priklauso chlorofilui, tiksliau, kelioms jo modifikacijoms. Šviesios fotosintezės reakcijos daugiausia vykdomos granoje, tamsiosios – stromoje

Nuo mokyklos laikų. Botanikos kursas sako, kad augalų ląstelėse plastidės gali būti įvairių formų, dydžių ir atlikti skirtingas funkcijas ląstelėje. Šis straipsnis primins seniai mokyklą baigusiems plastidžių sandarą, jų rūšis ir funkcijas bei bus naudingas visiems, kurie domisi biologija.

Struktūra

Žemiau pateiktame paveikslėlyje schematiškai parodyta plastidų struktūra ląstelėje. Nepriklausomai nuo tipo, ji turi išorinę ir vidinę membraną, atliekančią apsauginę funkciją, stroma yra citoplazmos, ribosomų, DNR molekulės ir fermentų analogas.

Chloroplastuose yra specialių struktūrų – granos. Granos susidaro iš tilakoidų, į diską panašių struktūrų. Tilakoidai dalyvauja ir deguonies.

Chloroplastuose krakmolo grūdeliai susidaro dėl fotosintezės.

Leukoplastai nėra pigmentuoti. Juose nėra tilakoidų ir jie nedalyvauja fotosintezėje. Dauguma leukoplastų yra susitelkę augalo stiebe ir šaknyje.

Chromoplastuose yra lipidų lašelių – struktūrų, kuriose yra lipidų, reikalingų plastidų struktūrai aprūpinti papildoma energija.

Plastidės gali būti įvairių spalvų, dydžių ir formų. Jų dydis svyruoja nuo 5 iki 10 mikronų. Forma dažniausiai yra ovali arba apvali, bet gali būti ir bet kokia.

Plastidų rūšys

Plastidės gali būti bespalvės (leukoplastai), žalios (chloroplastai), geltonos arba oranžinės (chromoplastai). Būtent chloroplastai suteikia augalų lapams žalią spalvą.

Kita veislė yra atsakinga už geltoną, raudoną arba oranžinę spalvą.

Bespalviai plastidai ląstelėje tarnauja kaip maistinių medžiagų saugykla. Leukoplastuose yra riebalų, krakmolo, baltymų ir fermentų. Kai augalui reikia papildomos energijos, krakmolas suskaidomas į monomerus – gliukozę.

Leukoplastai tam tikromis sąlygomis (veikiant saulės šviesai arba pridedant chemikalų) gali virsti chloroplastais, chloroplastai, sunaikinus chlorofilą, virsta chromoplastais, o spalvomis pradeda vyrauti chromoplastų dažantys pigmentai – karotinas, antocianinas ar ksantofilas. Ši transformacija pastebima rudenį, kai dėl chlorofilo sunaikinimo ir chromoplastų pigmentų atsiradimo keičiasi lapai ir daugelis vaisių.

Funkcijos

Kaip aptarta aukščiau, plastidai būna įvairių formų, o jų funkcijos augalų ląstelėje priklauso nuo veislės.

Dėl gebėjimo kaupti ir sintetinti baltymus, lipidus ir fermentus leukoplastai daugiausia naudojami maistinėms medžiagoms kaupti ir augalo gyvybei palaikyti.

Chloroplastai vaidina pagrindinį vaidmenį fotosintezės procese. Dalyvaujant plastiduose koncentruotam chlorofilo pigmentui, anglies dioksido ir vandens molekulės paverčiamos gliukozės ir deguonies molekulėmis.

Chromoplastai dėl savo ryškios spalvos pritraukia vabzdžius apdulkinti augalus. Šių plastidų funkcijų tyrimai vis dar vyksta.