Что такое хромопласты в биологии 5 класс определение кратко
Обновлено: 08.07.2024
ХРОМОПЛА́СТЫ (от хромо… и греч. πλαστός – вылепленный, оформленный), пластиды с жёлтой, оранжевой и красной окраской; присутствуют в клетках плодов, лепестков, в осенних листьях, реже в корнях (морковь). Окраска Х. обусловлена наличием пигментов каротиноидов, форма накопления которых в разных пластидах неодинакова: одни пигменты растворяются в липидных глобулах, другие – накапливаются в белковых фибриллах, третьи – откладываются в виде кристаллоидов. Х. отделены от цитоплазмы двойной мембраной; внутр. мембранная система (как у лейкопластов или хлоропластов ) у них отсутствует или представлена одиночными тилакоидами. Х. являются конечным этапом в развитии пластид – в них превращаются хлоропласты и лейкопласты.
Хромопласты — окрашенные не зеленые пластиды растений. Содержат оранжевые и красноватые пигменты (каротин, каротиноиды) и желтые (ксантофиллы). Образуются из протопластид и бесцветных лейкопластов в результате накопления пигментов. Второй способ — из молодых хлоропластов при замещении хлорофилла каротином (рис. 1).
Происхождение хромопластов в большинстве случаев связано с хлоропластами, которые теряют хлорофилл и крахмал. Этот процесс хорошо заметен при распускании венчиков цветковых растений, созревании плодов, изменении окраски листьев осенью. Чисто-красные, синие, фиолетовые (антоцианы) и желтые пигменты некаротинного характера у высших растений не оформлены в пластиды, а растворены в клеточном соке.
Рис. 1. Происхождение хромопластов
Функции
Хромопласты — пластиды, в которых происходит синтез каротиноидов и ксантофиллов. Они определяют окраску частей растений, в которых встречаются, в желтый, оранжевый или красноватый цвета. Красноватые, оранжевые и желтые пластиды фотосинтетически не активны или мало активны.
Каротиноидные пигменты в лепестках венчика служат для привлечения опылителей. Хромопласты появляются в результате созревания или старения органа (созревшие плоды и корнеплоды, осенние листья). Незеленые пластиды служат для запасания питательных веществ, накопления ненужных продуктов обмена (листья осенью).
Строение
Хромопласты содержат белковую строму с гранулами. Существуют типы пластид, содержащих кристаллы белка и гранулы пигмента. Другие типы хлоропластов образованы кристаллами белка и пигмента или только пигментом (рис. 2). Отсутствуют постоянная форма и тилакоиды, как в хлоропластах.
Рис. 2. Строение хромопласта
Виды хромопластов
Строение
Шаровидные или глобулярные
Содержат липидные глобулы (диаметром 0,2–1 мкм), в которых сосредоточены пигменты
Образования прямоугольной или ромбической формы, на 25–45% состоящие из бета-каротина
Содержат нитевидные жидкие кристаллы в окружении оболочки из липидов и белкового фибриллина
Состоят из мембран, которые образуют многочисленные концентрические полые сферы
Роль хромопластов
Появление хромопластов имеет значение в эволюционном развитии многих групп растений. Яркая окраска привлекает насекомых-опылителей, животных, распространяющих плоды и семена. Пластиды также накапливают продукты обмена веществ растения. Хромопласты бурых водорослей содержат красные пигменты и небольшое количество хлорофилла, следовательно, участвуют в фотосинтезе.
Пластиды — органоиды, специфичные для клеток растений (они имеются в клетках всех растений, за исключением большинства бактерий, грибов и некоторых водорослей).
В клетках высших растений находится обычно от 10 до 200 пластид размером 3-10мкм, чаще всего имеющих форму двояковыпуклой линзы. У водорослей зеленые пластиды, называемые хроматофорами, очень разнообразны по форме и величине. Они могут иметь звездчатую, лентовидную, сетчатую и другие формы.
Различают 3 вида пластид:
- Бесцветные пластиды — лейкопласты;
- окрашенные — хлоропласты (зеленого цвета);
- окрашенные — хромопласты (желтого, красного и других цветов).
Эти виды пластид до известной степени способны превращаться друг в друга — лейкопласты при накоплении хлорофилла переходят в хлоропласты, а последние при появлении красных, бурых и других пигментов — в хромопласты.
Строение и функции хлоропластов
Хлоропласты — зеленые пластиды, содержащие зеленый пигмент — хлорофилл.
Основная функция хлоропласт — фотосинтез.
В хлоропластах есть свои рибосомы, ДНК, РНК, включения жира, зерна крахмала. Снаружи хлоропласта покрыты двумя белково-липидными мембранами, а в их полужидкую строму (основное вещество) погружены мелкие тельца — граны и мембранные каналы.
Строение хлоропласта
Граны (размером около 1мкм) — пакеты круглых плоских мешочков (тилакоидов), сложенных подобно столбику монет. Располагаются они перпендикулярно поверхности хлоропласта. Тилакоиды соседних гран соединены между собой мембранными каналами, образуя единую систему. Число гран в хлоропластах различно. Например, в клетках шпината каждый хлоропласт содержит 40-60 гран.
Хлоропласты внутри клетки могут двигаться пассивно, увлекаемые током цитоплазмы, либо активно перемещаться с места на место.
- Если свет очень интенсивен, они поворачиваются ребром к ярким лучам солнца и выстраиваются вдоль стенок, параллельных свету.
- При слабом освещении, хлоропласты перемещаются на стенки клетки, обращенные к свету, и поворачиваются к нему своей большой поверхностью.
- При средней освещенности они занимают среднее положение.
Этим достигаются наиболее благоприятные для процесса фотосинтеза условия освещения.
Хлорофилл
В гранах пластид растительной клетки содержится хлорофилл, упакованный с белковыми и фосфолипидными молекулами так, чтобы обеспечить способность улавливать световую энергию.
Молекула хлорофилла очень сходна с молекулой гемоглобина и отличается главным образом тем, что расположенный в центре молекулы гемоглобина атом железа заменен в хлорофилле на атом магния.
Сходство молекулы хлорофилла и молекулы гемоглобина
В природе встречается четыре типа хлорофилла: a, b, c, d.
Хлорофиллы a и b содержат высшие растения и зеленые водоросли, диатомовые водоросли содержат a и c, красные — a и d.
Лучше других изучены хлорофиллы a и b (их впервые разделил русский ученый М.С.Цвет в начале XXв.). Кроме них существуют четыре вида бактериохлорофиллов — зеленых пигментов пурпурных и зеленых бактерий: a, b, c, d.
Большинство фотосинтезирующих бактерий содержат бактериохлорофилл a, некоторые — бактериохлорофилл b, зеленые бактерии — c и d.
Хлорофилл обладает способностью очень эффективно поглощать солнечную энергию и передавать ее другим молекулам, что является его главной функцией. Благодаря этой способности хлорофилл — единственная структура на Земле, которая обеспечивает процесс фотосинтеза.
Главная функция хлорофилла в растениях — поглощение энергии света и передача ее другим клеткам.
Пластидам, так же, как и митохондриям, свойственна до некоторой степени автономность внутри клетки. Они размножаются путем деления.
Наряду с фотосинтезом, в пластидах происходит процесс биосинтеза белка. Благодаря содержанию ДНК пластиды играют определенную роль в передаче признаков по наследству (цитоплазматическая наследственность).
Строение и функции хромопластов
Хромопласты относятся к одному из трех видов пластид высших растений. Это небольших размеров, внутриклеточные органеллы.
Хромопласты имеют различный окрас: желтый, красный, коричневый. Они придают характерный цвет созревшим плодам, цветкам, осенней листве. Это необходимо для привлечения насекомых-опылителей и животных, которые питаются плодами и разносят семена на дальние расстояния.
Строение хромопласта
Структура хромопласта похожа на другие пластиды. Их двух оболочек внутренняя развита слабо, иногда вовсе отсутствует. В ограниченном пространстве расположена белковая строма, ДНК и пигментные вещества (каротиноиды).
Каротиноиды – это жирорастворимые пигменты, которые накапливаются в виде кристаллов.
Форма хромопластов очень разнообразна: овальная, многоугольная, игольчатая, серповидная.
Роль хромопластов в жизни растительной клетки до конца не выяснена. Исследователи предполагают, что пигментные вещества играют важную роль в окислительно-восстановительных процессах, необходимы для размножения и физиологичного развития клетки.
Строение и функции лейкопластов
Лейкопласты — это органоиды клетки, в которых накапливаются питательные вещества. Органеллы имеют две оболочки: гладкую наружную и внутреннюю с несколькими выступами.
Лейкопласты на свету превращаются в хлоропласты (к примеру зеленые клубни картофеля), в обычном состоянии они бесцветны.
Форма лейкопластов шаровидная, правильная. Они находятся в запасающей ткани растений, которая заполняет мягкие части: сердцевину стебля, корня, луковиц, листьев.
Строение лейкопласта
Функции лейкопластов зависят от их вида (в зависимости от накапливаемого питательного вещества).
- Амилопласты накапливают крахмал, встречаются во всех растениях, так как углеводы основной продукт питания растительной клетки. Некоторые лейкопласты полностью наполнены крахмалом, их называют крахмальными зернами.
- Элайопласты продуцируют и запасают жиры.
- Протеинопласты содержат белковые вещества.
Лейкопласты также служат ферментной субстанцией. Под действием ферментов быстрее протекают химические реакции. А в неблагоприятный жизненный период, когда процессы фотосинтеза не осуществляются, они расщепляют полисахариды до простых углеводов, которые необходимы растениям для выживания.
В лейкопластах не может происходить фотосинтез, потому что они не содержат гран и пигментов.
Луковицы растений, в которых содержится много лейкопластов, могут переносить длительные периоды засухи, низкую температуру, жару. Это связано с большими запасами воды и питательных веществ в органеллах.
Предшественниками всех пластид является пропластиды, небольшие органоиды. Допускают, что лейко — и хлоропласты способны трансформироваться в другие виды. В конечном итоге после выполнения своих функций хлоропласты и лейкопласты становятся хромопластами — это последняя стадия развития пластид.
Важно знать! Одновременно в клетке растения может находиться только один вид пластид.
Хромопла́ст (окрашенные пласты) — окрашенные незелёные тела, заключающиеся в телах высших растений, в отличие от зелёных тел (хлоропластов).
Xромопласты содержат лишь жёлтые, оранжевые и красноватые пигменты из ряда каротинов (см. хлорофилл). Чисто-красные, синие и фиолетовые пигменты (антоциан) и некаротинного характера — жёлтые (антохлор) у высших растений растворены в клеточном соке. Форма хромопластов разнообразна: они бывают круглые, многоугольные, палочковидные, веретенообразные, серповидные, трёхрогие и т. д. Xромопласты происходят большей частью из хлоропластов (хлорофилльных зёрен), которые теряют хлорофилл и крахмал, что заметно в лепестках, в ткани плодов и т. д. Развитие каротина в хлоропласте понятно из того, что первый в них содержится вместе с хлорофиллом. Так же как и у хлоропластов, у хромопластов пигмент образует в протоплазматической, бесцветной основе лишь отдельные включения, причём иногда в виде настоящих кристаллов, игольчатых, волосовидных, прямых или изогнутых и т. д.
Читайте также: