Kloroplast je eden od trajnih organelov celice. Izvaja najpomembnejši proces planetarnega pomena - fotosintezo.
Splošni načrt strukture dvomembranskih organelov
Vsaka organela je sestavljena iz površinskega aparata in notranje vsebine. Kloroplasti in mitohondriji so strukture prokariontskih celic - organizmov, ki imajo jedro. Površinski aparat teh organelov je sestavljen iz dveh membran, med katerima je prosti prostor. Prostorsko in anatomsko niso povezani z drugimi strukturnimi deli celice in sodelujejo pri energetski presnovi. Mitohondriji so organeli večine gliv, rastlin in živali. Služijo za sintezo ATP - snovi, ki je neke vrste energijska rezerva celic. Kloroplast je tudi organela z dvojno membrano, ki spada v skupino plastidov.
plastidne raznolikosti
V celicah živih organizmov obstajajo tri vrste plastidov. To so kloroplasti, kromoplasti in levkoplasti. Razlikujejo se po barvi, strukturnih značilnostih in funkcijah. Kloroplast je zelen plastid, ki vsebuje pigment klorofil. Čeprav so pogosto zaradi prisotnosti drugih barvil lahko tako rjave kot rdeče. Na primer, vcelice različnih alg. Hkrati so kromoplasti vedno brezbarvni. Njihova glavna naloga je shranjevanje hranil. Torej, gomolji krompirja vsebujejo škrob. Kromoplasti so plastidi, ki imajo karotenoidne pigmente. Dajejo barvo različnim delom rastlin. Živo obarvane korenine korenja in pese ter cvetni listi so odličen primer tega.
Plastidi se lahko preoblikujejo. Sprva nastanejo iz celic izobraževalnega tkiva, ki so majhni mehurčki, obdani z dvema membranama. Ob prisotnosti sončne energije se pretvorijo v kloroplaste. Ko se listi in stebla starajo, se klorofil začne razpadati. Posledično se zeleni plastidi spremenijo v kromoplaste.
Navedimo še nekaj primerov. Vsi so videli, da jeseni listi spremenijo barvo. To je posledica dejstva, da se kloroplasti spremenijo v rdeče, rumene, bordo plastide. Enaka preobrazba se zgodi, ko sadje dozori. Na svetlobi se gomolji krompirja obarvajo zeleno: v levkoplastih se začne tvoriti klorofil. Zadnja stopnja razvoja plastidov so kromoplasti, saj ne tvorijo drugih vrst podobnih struktur.
Kaj so pigmenti?
Barva, funkcije in struktura kloroplasta so posledica prisotnosti določenih snovi – pigmentov. Po naravi so organske spojine, ki obarvajo različne dele rastline. Najpogostejši med njimi je klorofil. Najdemo jih v celicah alg in višjih rastlin. Karotenoidi se pogosto nahajajo tudi v naravi. Najdemo jih v večini znanih živih bitij. Zlasti v vseh rastlinah so nekatere vrste mikroorganizmov, žuželke, ribe in ptice. Poleg tega, da dajejo barvo različnim organom, so karotenoidi glavni vidni pigmenti, ki zagotavljajo vizualno in barvno zaznavanje.
Membranska struktura
Rastlinski kloroplasti imajo dvojno membrano. In zunaj je gladka. In notranji tvori izrastke. Usmerjeni so znotraj vsebine kloroplasta, ki se imenuje stroma. Z notranjo membrano so povezane tudi posebne strukture, tilakoidi. Vizualno so ploski enomembranski rezervoarji. Postavimo jih lahko posamezno ali sestavimo v kupe po 5-20 kosov. Imenujejo se zrna. Pigmenti se nahajajo na strukturah tilakoidov. Glavni so klorofili, karotenoidi pa imajo pomožno vlogo. Bistveni so za fotosintezo. Stroma vsebuje tudi molekule DNK in RNA, škrobna zrna in ribosome.
Funkcije kloroplasta
Glavna funkcija zelenih plastidov je sinteza organskih snovi iz anorganskih zaradi energije svetlobe. Njena produkta sta polisaharid glukoza in kisik. Brez tega plina bo dihanje vseh bitij na Zemlji nemogoče. To pomeni, da je fotosinteza vitalen proces planetarnega pomena.
Struktura kloroplasta določa njegove druge funkcije. Sinteza ATP poteka na membrani teh plastidov. Pomen tega procesa je vkopičenje in shranjevanje določene količine energije. To se zgodi med nastankom ugodnih okoljskih razmer: prisotnost zadostne količine vode, sončne energije, hrane. Med življenjskimi procesi se ATP razdeli s sproščanjem določene količine energije. Porabi se med izvajanjem rasti, razvoja, gibanja, razmnoževanja in drugih življenjskih procesov. Funkcije kloroplastov so tudi v tem, da se v teh plastidih sintetizirajo nekateri lipidi, membranski proteini in encimi, ki sodelujejo v procesu fotosinteze.
Pomen procesa fotosinteze
Kloroplast je povezava med rastlino in okoljem. Kot rezultat fotosinteze ne pride samo do tvorbe kisika, temveč tudi do kroženja ogljika in vodika v naravi, pri čemer se ohranja konstantna sestava ozračja. Ta proces omejuje vsebnost ogljikovega dioksida, kar preprečuje nastanek učinka tople grede, pregrevanje zemeljske površine in smrt številnih živih bitij na planetu. Plastidi kloroplasti, ki so celični organeli, opravljajo najpomembnejše funkcije, ki povzročajo obstoj življenja na Zemlji.
