أين تتركز البلاستيدات الخضراء في الورقة؟

أين تتركز البلاستيدات الخضراء في الورقة

في النباتات ، تتركز البلاستيدات الخضراء بشكل خاص في خلايا الحمة في الورقة المتوسطة (طبقات الخلايا الداخلية للورقة ).

خصائص البلاستيدات الخضراء

البلاستيدات الخضراء هي نوع من البلاستيد – جسم دائري أو بيضاوي أو قرصي يشارك في تصنيع وتخزين المواد الغذائية. تتميز البلاستيدات الخضراء عن الأنواع الأخرى من البلاستيدات بلونها الأخضر الناتج عن وجود صبغتين ،الكلوروفيل أ والكلوروفيل ب . تتمثل وظيفة هذه الأصباغ في امتصاص الطاقة الضوئية لعملية التمثيل الضوئي . توجد أصباغ أخرى ، مثل الكاروتينات ، أيضًا في البلاستيدات الخضراء وتعمل كأصباغ ملحقة ، مما يحبس الطاقة الشمسية ويمررها إلى الكلوروفيل. في النباتات، تحدث البلاستيدات الخضراء في جميع الأنسجة الخضراء، على الرغم من أنها تتركز بشكل خاص في حمة خلايا ورقة نسيج الورقة المتوسط.

يبلغ سمك البلاستيدات الخضراء حوالي 1-2 ميكرومتر (1 ميكرومتر = 0.001 مم) وقطرها 5-7 ميكرومتر. وهي محاطة بغلاف من البلاستيدات الخضراء ، والذي يتكون من غشاء مزدوج مع طبقات خارجية وداخلية ، وبينهما فجوة تسمى الفضاء بين الغشاء. غشاء داخلي ثالث مطوي بشكل كبير ويتميز بوجود أقراص مغلقة (أوthylakoids ) ، يُعرف بغشاء الثايلاكويد. في معظم النباتات العليا ، يتم ترتيب الثايلاكويدات في أكوام ضيقة تسمى جرانا (المفردجرانوم ). ترتبط Grana بواسطة صفائح اللحمية ، وهي امتدادات تمتد من حبيبة واحدة ، عبر السدى ، إلى حبيبة مجاورة . يغلف غشاء الثايلاكويد منطقة مائية مركزية تعرف باسم لومن الثايلاكويد. يتم ملء الفراغ بين الغشاء الداخلي وغشاء الثايلاكويدسدى ، مصفوفة تحتوي على حل الانزيمات ، النشا حبيبات، ونسخ من الجينوم بلاستيدات الخضراء.

آلات التمثيل الضوئي

يحتوي غشاء الثايلاكويد على مركبات الكلوروفيل ومجمعات بروتينية مختلفة ، بما في ذلك النظام الضوئي الأول والنظام الضوئي الثاني و ATP (أدينوزين ثلاثي الفوسفات ) سينسيز ، وهي متخصصة في التمثيل الضوئي المعتمد على الضوء. عندما يضرب ضوء الشمس الثايلاكويدات ، تثير الطاقة الضوئية أصباغ الكلوروفيل ، مما يجعلها تتخلى عن الإلكترونات . تدخل الإلكترونات بعد ذلك في سلسلة نقل الإلكترون ، وهي سلسلة من التفاعلات التي تدفع في النهاية فسفرة ثنائي فوسفات الأدينوزين (ADP) إلى مركب التخزين الغني بالطاقة ATP. ينتج عن نقل الإلكترون أيضًا إنتاج عامل الاختزال نيكوتيناميد الأدينين ثنائي النوكليوتيد فوسفات (NADPH).

تستخدم ATP وNADPH في التفاعلات الضوئية مستقلة (ردود الفعل الظلام) من التمثيل الضوئي، التي ثاني أكسيد الكربون و الماء و استيعابهم في العضوية المركبات . يتم إجراء تفاعلات التمثيل الضوئي المستقلة عن الضوء في سدى البلاستيدات الخضراء ، والذي يحتوي على إنزيم ribulose-1،5-bisphosphate carboxylase / Oxygenase (rubisco). يحفز Rubisco الخطوة الأولى لتثبيت الكربون في دورة Calvin (وتسمى أيضًا دورة Calvin-Benson) ، وهي المسار الأساسي لنقل الكربون في النباتات. من بين ما يسمى C 4النباتات ، يتم فصل خطوة تثبيت الكربون الأولية ودورة كالفين مكانيًا – يحدث تثبيت الكربون عن طريق الكربوكسيل بالفوسفوينول بيروفات (PEP) في البلاستيدات الخضراء الموجودة في الوسطاء ، بينما يتم نقل malate ، المنتج المكون من أربعة كربون لتلك العملية ، إلى البلاستيدات الخضراء في حزمة- غمد الخلايا ، حيث يتم تنفيذ دورة كالفين. C 4 الضوئي محاولات لتقليل الخسائر من ثاني أكسيد الكربون إلى تنفس ضوئي الإحداث. في النباتات التي تستخدم استقلاب حمض الكراسولاسين (CAM) ، يتم فصل الكربوكسيل PEP ودورة كالفين مؤقتًا في البلاستيدات الخضراء ، الأولى تحدث في الليل والأخيرة خلال النهار. يسمح مسار CAM للنباتات بإجراء عملية التمثيل الضوئي بأقل قدر من فقدان الماء.

نقل الجينوم البلاستيدات الخضراء والأغشية

عادةً ما يكون جينوم البلاستيدات الخضراء دائريًا (على الرغم من ملاحظة الأشكال الخطية أيضًا) ويبلغ طوله من 120 إلى 200 كيلو قاعدة تقريبًا. ومع ذلك ، فإن جينوم البلاستيدات الخضراء الحديث يتقلص كثيرًا في الحجم: على مدار التطور ، تم نقل أعداد متزايدة من جينات البلاستيدات الخضراء إلى الجينوم في نواة الخلية . نتيجة لذلك ، يتم ترميز البروتينات بواسطة الحمض النوويأصبحت ضرورية لوظيفة البلاستيدات الخضراء. ومن ثم ، فإن الغشاء الخارجي للبلاستيدات الخضراء ، والذي يمكن نفاذه بحرية للجزيئات الصغيرة ، يحتوي أيضًا على قنوات عبر الغشاء لاستيراد الجزيئات الأكبر ، بما في ذلك البروتينات المشفرة نوويًا. يعتبر الغشاء الداخلي أكثر تقييدًا ، حيث يقتصر النقل على بروتينات معينة (على سبيل المثال ، البروتينات المشفرة نوويًا) المستهدفة للمرور عبر قنوات الغشاء.