क्लोरोप्लास्ट क्या हैं? संक्षिप्त परिभाषा। प्लास्टिड्स: प्रकार, संरचना और कार्य। क्लोरोप्लास्ट, क्रोमोप्लास्ट, ल्यूकोप्लास्ट। कोशिकीय तत्वों का वर्णन
प्लास्टिड पौधों की कोशिकाओं के लिए विशिष्ट अंग हैं (वे अधिकांश बैक्टीरिया, कवक और कुछ शैवाल को छोड़कर, सभी पौधों की कोशिकाओं में मौजूद होते हैं)।
उच्च पौधों की कोशिकाओं में आमतौर पर 3-10 माइक्रोमीटर आकार के 10 से 200 प्लास्टिड होते हैं, जो अक्सर उभयलिंगी लेंस के आकार के होते हैं। शैवाल में, हरे प्लास्टिड, जिन्हें क्रोमैटोफोरस कहा जाता है, आकार और साइज़ में बहुत विविध होते हैं। वे तारे के आकार के, रिबन के आकार के, जालीदार और अन्य आकार के हो सकते हैं।
प्लास्टिड 3 प्रकार के होते हैं:
- रंगहीन प्लास्टिड - ल्यूकोप्लास्ट;
- चित्रित - क्लोरोप्लास्ट(हरा रंग);
- चित्रित - क्रोमोप्लास्ट(पीला, लाल और अन्य रंग)।
इस प्रकार के प्लास्टिड कुछ हद तक एक-दूसरे में परिवर्तित होने में सक्षम होते हैं - ल्यूकोप्लास्ट, क्लोरोफिल के संचय के साथ, क्लोरोप्लास्ट में बदल जाते हैं, और बाद वाले, लाल, भूरे और अन्य रंगों की उपस्थिति के साथ, क्रोमोप्लास्ट में बदल जाते हैं।
क्लोरोप्लास्ट की संरचना और कार्य
क्लोरोप्लास्ट हरे प्लास्टिड होते हैं जिनमें हरा रंगद्रव्य - क्लोरोफिल होता है।
क्लोरोप्लास्ट का मुख्य कार्य प्रकाश संश्लेषण है।
क्लोरोप्लास्ट के अपने राइबोसोम, डीएनए, आरएनए, वसा समावेशन और स्टार्च अनाज होते हैं। क्लोरोप्लास्ट का बाहरी भाग दो प्रोटीन-लिपिड झिल्लियों से ढका होता है, और छोटे पिंड - ग्रैना और झिल्ली चैनल - उनके अर्ध-तरल स्ट्रोमा (जमीनी पदार्थ) में डूबे होते हैं।
ग्रैन्स(आकार में लगभग 1 µm) - गोल चपटी थैलियों (थायलाकोइड्स) के पैकेट, सिक्कों के एक स्तंभ की तरह मुड़े हुए। वे क्लोरोप्लास्ट की सतह पर लंबवत स्थित होते हैं। पड़ोसी ग्रैना के थायलाकोइड झिल्ली चैनलों द्वारा एक दूसरे से जुड़े होते हैं, जिससे एक एकल प्रणाली बनती है। क्लोरोप्लास्ट में ग्रेना की संख्या भिन्न-भिन्न होती है। उदाहरण के लिए, पालक कोशिकाओं में, प्रत्येक क्लोरोप्लास्ट में 40-60 दाने होते हैं।
कोशिका के अंदर क्लोरोप्लास्ट निष्क्रिय रूप से गति कर सकते हैं, साइटोप्लाज्म के प्रवाह द्वारा दूर ले जा सकते हैं, या सक्रिय रूप से एक स्थान से दूसरे स्थान पर जा सकते हैं।
- यदि प्रकाश बहुत तीव्र है, तो वे सूर्य की उज्ज्वल किरणों की ओर मुड़ जाते हैं और प्रकाश के समानांतर दीवारों के साथ पंक्तिबद्ध हो जाते हैं।
- कम रोशनी में, क्लोरोप्लास्ट प्रकाश की ओर कोशिका की दीवारों पर चले जाते हैं और अपनी बड़ी सतह को उसकी ओर मोड़ देते हैं।
- औसत रोशनी में वे औसत स्थान पर रहते हैं।
यह प्रकाश संश्लेषण प्रक्रिया के लिए सबसे अनुकूल प्रकाश की स्थिति प्राप्त करता है।
क्लोरोफिल
पादप कोशिका प्लास्टिड के ग्रैना में क्लोरोफिल होता है, जो प्रकाश ऊर्जा को ग्रहण करने की क्षमता प्रदान करने के लिए प्रोटीन और फॉस्फोलिपिड अणुओं से भरा होता है।
क्लोरोफिल अणु हीमोग्लोबिन अणु के समान होता है और मुख्य रूप से इस मायने में भिन्न होता है कि हीमोग्लोबिन अणु के केंद्र में स्थित लौह परमाणु को क्लोरोफिल में मैग्नीशियम परमाणु द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।
प्रकृति में चार प्रकार के क्लोरोफिल पाए जाते हैं: ए, बी, सी, डी।
क्लोरोफिल ए और बी में उच्च पौधे और हरे शैवाल होते हैं, डायटम में ए और सी होते हैं, लाल शैवाल में ए और डी होते हैं।
क्लोरोफिल ए और बी का अध्ययन दूसरों की तुलना में बेहतर किया गया है (उन्हें पहली बार 20 वीं शताब्दी की शुरुआत में रूसी वैज्ञानिक एम.एस. त्सवेट द्वारा अलग किया गया था)। उनके अलावा, बैक्टीरियोक्लोरोफिल चार प्रकार के होते हैं - बैंगनी और हरे बैक्टीरिया के हरे रंगद्रव्य: ए, बी, सी, डी।
अधिकांश प्रकाश संश्लेषक बैक्टीरिया में बैक्टीरियोक्लोरोफिल ए होता है, कुछ में बैक्टीरियोक्लोरोफिल बी होता है, और हरे बैक्टीरिया में सी और डी होता है।
क्लोरोफिल में सौर ऊर्जा को बहुत कुशलता से अवशोषित करने और इसे अन्य अणुओं में स्थानांतरित करने की क्षमता होती है, जो इसका मुख्य कार्य है। इस क्षमता के कारण, क्लोरोफिल पृथ्वी पर एकमात्र संरचना है जो प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया को सुनिश्चित करती है।
पौधों में क्लोरोफिल का मुख्य कार्य प्रकाश ऊर्जा को अवशोषित करना और इसे अन्य कोशिकाओं में स्थानांतरित करना है।
माइटोकॉन्ड्रिया की तरह प्लास्टिड की विशेषता कुछ हद तक कोशिका के भीतर स्वायत्तता होती है। ये विखंडन द्वारा प्रजनन करते हैं।
प्रकाश संश्लेषण के साथ-साथ प्लास्टिड्स में प्रोटीन जैवसंश्लेषण की प्रक्रिया भी होती है। अपनी डीएनए सामग्री के कारण, प्लास्टिड वंशानुक्रम (साइटोप्लाज्मिक इनहेरिटेंस) द्वारा लक्षणों के संचरण में भूमिका निभाते हैं।
क्रोमोप्लास्ट की संरचना और कार्य
क्रोमोप्लास्ट उच्च पौधों के तीन प्रकार के प्लास्टिडों में से एक हैं। ये छोटे, अंतःकोशिकीय अंगक हैं।
क्रोमोप्लास्ट के अलग-अलग रंग होते हैं: पीला, लाल, भूरा। वे पके फलों, फूलों और पतझड़ के पत्तों को एक विशिष्ट रंग देते हैं। परागण करने वाले कीड़ों और जानवरों को आकर्षित करने के लिए यह आवश्यक है जो फलों को खाते हैं और लंबी दूरी पर बीज वितरित करते हैं।
क्रोमोप्लास्ट की संरचना अन्य प्लास्टिड के समान होती है। दोनों के आंतरिक आवरण खराब रूप से विकसित होते हैं, कभी-कभी पूरी तरह से अनुपस्थित होते हैं। प्रोटीन स्ट्रोमा, डीएनए और वर्णक पदार्थ (कैरोटीनॉयड) एक सीमित स्थान में स्थित होते हैं।
कैरोटीनॉयड वसा में घुलनशील रंगद्रव्य हैं जो क्रिस्टल के रूप में जमा होते हैं।
क्रोमोप्लास्ट का आकार बहुत विविध है: अंडाकार, बहुभुज, सुई के आकार का, अर्धचंद्राकार।
पादप कोशिका के जीवन में क्रोमोप्लास्ट की भूमिका पूरी तरह से समझ में नहीं आती है। शोधकर्ताओं का सुझाव है कि वर्णक पदार्थ रेडॉक्स प्रक्रियाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं और कोशिकाओं के प्रजनन और शारीरिक विकास के लिए आवश्यक होते हैं।
ल्यूकोप्लास्ट की संरचना और कार्य
ल्यूकोप्लास्ट कोशिका अंग हैं जिनमें पोषक तत्व जमा होते हैं। ऑर्गेनेल में दो शैल होते हैं: एक चिकना बाहरी आवरण और कई उभारों वाला एक आंतरिक आवरण।
ल्यूकोप्लास्ट प्रकाश में क्लोरोप्लास्ट में बदल जाते हैं (उदाहरण के लिए, हरे आलू के कंद); अपनी सामान्य अवस्था में वे रंगहीन होते हैं।
ल्यूकोप्लास्ट का आकार गोलाकार एवं नियमित होता है। वे पौधों के भंडारण ऊतक में पाए जाते हैं, जो नरम भागों को भरते हैं: तने का मूल, जड़, बल्ब, पत्तियां।
ल्यूकोप्लास्ट के कार्य उनके प्रकार (संचित पोषक तत्व के आधार पर) पर निर्भर करते हैं।
ल्यूकोप्लास्ट के प्रकार:
- अमाइलोप्लास्टस्टार्च संचित करते हैं और सभी पौधों में पाए जाते हैं, क्योंकि कार्बोहाइड्रेट पादप कोशिका का मुख्य खाद्य उत्पाद हैं। कुछ ल्यूकोप्लास्ट पूरी तरह से स्टार्च से भरे होते हैं; उन्हें स्टार्च अनाज कहा जाता है।
- इलायोप्लास्टवसा का उत्पादन और भंडारण करें।
- प्रोटीनोप्लास्टप्रोटीन युक्त होते हैं.
ल्यूकोप्लास्ट एक एंजाइमेटिक पदार्थ के रूप में भी काम करते हैं। एंजाइमों के प्रभाव में, रासायनिक प्रतिक्रियाएं तेजी से आगे बढ़ती हैं। और जीवन की प्रतिकूल अवधि में, जब प्रकाश संश्लेषण प्रक्रियाएं नहीं की जाती हैं, तो वे पॉलीसेकेराइड को सरल कार्बोहाइड्रेट में तोड़ देते हैं, जिनकी पौधों को जीवित रहने के लिए आवश्यकता होती है।
ल्यूकोप्लास्ट में प्रकाश संश्लेषण नहीं हो सकता क्योंकि उनमें अनाज या रंगद्रव्य नहीं होते हैं।
पौधों के बल्ब, जिनमें कई ल्यूकोप्लास्ट होते हैं, लंबे समय तक सूखा, कम तापमान और गर्मी सहन कर सकते हैं। यह अंगकों में पानी और पोषक तत्वों के बड़े भंडार के कारण है।
सभी प्लास्टिड्स के अग्रदूत प्रोप्लास्टिड्स, छोटे अंगक हैं। यह माना जाता है कि ल्यूको- और क्लोरोप्लास्ट अन्य प्रजातियों में परिवर्तित होने में सक्षम हैं। अंततः, अपने कार्यों को पूरा करने के बाद, क्लोरोप्लास्ट और ल्यूकोप्लास्ट क्रोमोप्लास्ट बन जाते हैं - यह प्लास्टिड विकास का अंतिम चरण है।
जानना ज़रूरी है! एक समय में पादप कोशिका में केवल एक ही प्रकार का प्लास्टिड मौजूद हो सकता है।
प्लास्टिड्स की संरचना और कार्यों की सारांश तालिका
| गुण | क्लोरोप्लास्ट | क्रोमोप्लास्ट | ल्यूकोप्लास्ट |
|---|---|---|---|
| संरचना | डबल-झिल्ली अंगक, ग्रैना और झिल्लीदार नलिकाओं के साथ | अविकसित आंतरिक झिल्ली प्रणाली वाला अंग | पौधे के प्रकाश से छिपे भागों में छोटे अंगक पाए जाते हैं |
| रंग | साग | सारंग | बेरंग |
| रंग | क्लोरोफिल | कैरोटीनॉयड | अनुपस्थित |
| रूप | गोल | बहुभुज | गोलाकार |
| कार्य | प्रकाश संश्लेषण | संभावित संयंत्र वितरकों को आकर्षित करना | पोषक तत्व की आपूर्ति |
| प्रतिस्थापनीयता | क्रोमोप्लास्ट में परिवर्तित हो जाते हैं | मत बदलो, यह प्लास्टिड विकास का अंतिम चरण है | क्लोरोप्लास्ट और क्रोमोप्लास्ट में परिवर्तित हो जाते हैं |
क्लोरोप्लास्ट क्लोरोप्लास्ट
(ग्रीक क्लोरोस से - हरा और प्लास्टोस - फैशनयुक्त), पौधों के इंट्रासेल्युलर ऑर्गेनेल (प्लास्टिड्स), जिसमें प्रकाश संश्लेषण होता है; क्लोरोफिल के कारण इनका रंग हरा होता है। विभिन्न कोशिकाओं में पाया जाता है। जमीन के ऊपर के पौधों के अंगों के ऊतक, विशेष रूप से पत्तियों और हरे फलों में प्रचुर मात्रा में और अच्छी तरह से विकसित होते हैं। डी.एल. 5-10 माइक्रोन, चौड़ाई। 2-4 माइक्रोन. उच्च पौधों की कोशिकाओं में, X. (आमतौर पर इनकी संख्या 15-50 होती है) में लेंस के आकार का, गोल या दीर्घवृत्ताकार आकार होता है। एक्स की तुलना में बहुत अधिक विविध, कहा जाता है। शैवाल में क्रोमैटोफोरस, लेकिन उनकी संख्या आमतौर पर छोटी होती है (एक से कई तक)। X. चयनात्मकता के साथ एक दोहरी झिल्ली द्वारा साइटोप्लाज्म से अलग हो जाते हैं। पारगम्यता; आंतरिक इसका भाग, मैट्रिक्स (स्ट्रोमा) में बढ़ता हुआ, एक बुनियादी प्रणाली बनाता है। X. चपटी थैलियों के रूप में संरचनात्मक इकाइयाँ - थायलाकोइड्स, जिसमें वर्णक स्थानीयकृत होते हैं: मुख्य क्लोरोफिल होते हैं और सहायक कैरोटीनॉयड होते हैं। डिस्क के आकार के थायलाकोइड्स के समूह, एक दूसरे से इस तरह से जुड़े हुए हैं कि उनकी गुहाएं निरंतर हैं, (सिक्के के ढेर की तरह) ग्रैना का निर्माण करते हैं। X. उच्च पौधों में दानों की संख्या 40-60 (कभी-कभी 150 तक) तक पहुँच सकती है। स्ट्रोमा के थायलाकोइड्स (तथाकथित फ्रेट्स) ग्रैना को एक दूसरे से जोड़ते हैं। एक्स में राइबोसोम, डीएनए, एंजाइम होते हैं और प्रकाश संश्लेषण के अलावा, एडीपी (फॉस्फोराइलेशन) से एटीपी का संश्लेषण, लिपिड का संश्लेषण और हाइड्रोलिसिस, स्ट्रोमा में जमा स्टार्च और प्रोटीन का संश्लेषण होता है। एक्स. प्रकाश प्रतिक्रिया करने वाले एंजाइमों और थायलाकोइड झिल्ली प्रोटीन को भी संश्लेषित करता है। खुद का आनुवंशिक उपकरण और विशिष्ट प्रोटीन संश्लेषण प्रणाली अन्य सेलुलर संरचनाओं से एक्स की स्वायत्तता निर्धारित करती है। ऐसा माना जाता है कि प्रत्येक X. एक प्रोप्लास्टिड से विकसित होता है, जो विभाजन द्वारा प्रतिकृति बनाने में सक्षम होता है (इस प्रकार कोशिका में उनकी संख्या बढ़ जाती है); परिपक्व X. कभी-कभी प्रतिकृति बनाने में भी सक्षम होते हैं। पत्तियों और तनों की उम्र बढ़ने और फलों के पकने के साथ, क्लोरोफिल के नष्ट होने के कारण एक्स, अपना हरा रंग खो देते हैं, क्रोमोप्लास्ट में बदल जाते हैं। ऐसा माना जाता है कि X. प्राचीन परमाणु हेटरोट्रॉफ़िक शैवाल या प्रोटोज़ोआ के साथ साइनोबैक्टीरिया के सहजीवन के माध्यम से हुआ।
.(स्रोत: "बायोलॉजिकल इनसाइक्लोपीडिक डिक्शनरी।" प्रधान संपादक एम.एस. गिलारोव; संपादकीय बोर्ड: ए.ए. बाबाएव, जी.जी. विनबर्ग, जी.ए. ज़ावरज़िन और अन्य - दूसरा संस्करण, संशोधित - एम.: सोवियत एनसाइक्लोपीडिया, 1986।)
क्लोरोप्लास्टहरे वर्णक क्लोरोफिल युक्त पादप कोशिकाओं के अंगक; देखना प्लास्टाइड. उनके पास अपना स्वयं का आनुवंशिक उपकरण और प्रोटीन संश्लेषण प्रणाली है, जो उन्हें कोशिका नाभिक और अन्य अंगों से सापेक्ष "स्वतंत्रता" प्रदान करती है। हरे पौधों की मुख्य शारीरिक प्रक्रिया क्लोरोप्लास्ट में संपन्न होती है - प्रकाश संश्लेषण. इसके अलावा, वे ऊर्जा से भरपूर यौगिक एटीपी, प्रोटीन और स्टार्च का संश्लेषण करते हैं। क्लोरोप्लास्ट मुख्यतः पत्तियों और हरे फलों में पाए जाते हैं। जैसे-जैसे पत्तियाँ पुरानी होती जाती हैं और फल पकते जाते हैं, क्लोरोफिल नष्ट हो जाता है और क्लोरोप्लास्ट में बदल जाता है क्रोमोप्लास्ट.
.(स्रोत: "जीवविज्ञान। आधुनिक सचित्र विश्वकोश।" मुख्य संपादक ए.पी. गोर्किन; एम.: रोसमैन, 2006।)
देखें अन्य शब्दकोशों में "क्लोरोप्लास्ट" क्या हैं:
मॉस कोशिकाओं में प्लाजिओम्नियम एफ़िन क्लोरोप्लास्ट (ग्रीक से ... विकिपीडिया
- (ग्रीक क्लोरोस ग्रीन और प्लास्टोस मूर्तिकला से), एक पौधे कोशिका के इंट्रासेल्युलर ऑर्गेनेल जिसमें प्रकाश संश्लेषण होता है; हरा रंग (इनमें क्लोरोफिल होता है)। स्वयं का आनुवंशिक उपकरण और... ... बड़ा विश्वकोश शब्दकोश
पौधों की कोशिकाओं में मौजूद शरीर हरे रंग के होते हैं और उनमें क्लोरोफिल होता है। उच्च पौधों में, क्लोरोफिल का एक बहुत ही निश्चित आकार होता है और उन्हें क्लोरोफिल अनाज कहा जाता है; शैवाल के विभिन्न रूप होते हैं और उन्हें क्रोमैटोफोर्स या... कहा जाता है। ब्रॉकहॉस और एफ्रॉन का विश्वकोश
क्लोरोप्लास्ट- (ग्रीक क्लोरोस ग्रीन और प्लास्टोस फैशन से, गठित), एक पौधे कोशिका की इंट्रासेल्युलर संरचनाएं जिसमें प्रकाश संश्लेषण होता है। उनमें वर्णक क्लोरोफिल होता है, जो उन्हें हरा रंग देता है। उच्च पौधों की कोशिका में 10 से... तक होते हैं सचित्र विश्वकोश शब्दकोश
- (जीआर क्लोरोस ग्रीन + लास्ट फॉर्मिंग) पौधे की कोशिका के हरे प्लास्टिड जिनमें क्लोरोफिल, कैरोटीन, ज़ैंथोफिल होता है और प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में शामिल होते हैं सीएफ। क्रोमोप्लास्ट)। विदेशी शब्दों का नया शब्दकोश. एडवर्ड द्वारा, 2009. क्लोरोप्लास्ट [जीआर.... ... रूसी भाषा के विदेशी शब्दों का शब्दकोश
- (ग्रीक क्लोरोस ग्रीन और प्लास्टोस फैशन से, गठित) एक पौधे कोशिका के इंट्रासेल्युलर ऑर्गेनेल प्लास्टिड्स जिसमें प्रकाश संश्लेषण होता है। प्रकाश संश्लेषण के मुख्य वर्णक की उपस्थिति के कारण इनका रंग हरा होता है... महान सोवियत विश्वकोश
ओव; कृपया. (यूनिट क्लोरोप्लास्ट, ए; एम.)। [ग्रीक से क्लोरोस हल्का हरा और प्लास्टोस मूर्तिकला] बोटन। पौधों की कोशिकाओं के प्रोटोप्लाज्म में क्लोरोफिल युक्त शरीर और प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में भाग लेते हैं। क्लोरोप्लास्ट में क्लोरोफिल सांद्रता। * * *… … विश्वकोश शब्दकोश
पौधों की कोशिकाओं में मौजूद शरीर हरे रंग के होते हैं और उनमें क्लोरोफिल होता है। उच्च पौधों में, X. का एक बहुत ही निश्चित आकार होता है और उन्हें क्लोरोफिल अनाज कहा जाता है (देखें); शैवाल के विभिन्न आकार होते हैं और उन्हें कहा जाता है... ... विश्वकोश शब्दकोश एफ.ए. ब्रॉकहॉस और आई.ए. एप्रोन
एम.एन. पादप कोशिका के हरे प्लास्टिड जिनमें क्लोरोफिल, कैरोटीन होता है और प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में भाग लेते हैं। एप्रैम का व्याख्यात्मक शब्दकोश। टी. एफ. एफ़्रेमोवा। 2000... एफ़्रेमोवा द्वारा रूसी भाषा का आधुनिक व्याख्यात्मक शब्दकोश
- (ग्रीक क्लोरोस ग्रीन और प्लास्टोस स्कल्प्टेड, फॉर्मेड से), इंट्रासेल्युलर ऑर्गेनेल बढ़ता है। कोशिकाएँ जिनमें प्रकाश संश्लेषण होता है; हरा रंग (इनमें क्लोरोफिल होता है)। अपना आनुवंशिक उपकरण और प्रोटीन संश्लेषण... ... प्राकृतिक विज्ञान। विश्वकोश शब्दकोश
क्लोरोप्लास्ट उच्च पौधों के प्लास्टिड हैं जिनमें प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया होती है, यानी, वायुमंडल में ऑक्सीजन की एक साथ रिहाई के साथ अकार्बनिक पदार्थों (कार्बन डाइऑक्साइड और पानी) से कार्बनिक पदार्थ बनाने के लिए प्रकाश किरणों की ऊर्जा का उपयोग होता है। क्लोरोप्लास्ट का आकार उभयलिंगी लेंस जैसा होता है, इनका आकार लगभग 4-6 माइक्रोन होता है। वे पत्तियों और उच्च पौधों के अन्य हरे भागों की पैरेन्काइमा कोशिकाओं में पाए जाते हैं। एक कोशिका में इनकी संख्या 25-50 के बीच होती है।
इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का उपयोग करके देखी गई क्लोरोप्लास्ट की संरचना बहुत जटिल है। नाभिक और माइटोकॉन्ड्रिया की तरह, क्लोरोप्लास्ट दो लिपोप्रोटीन झिल्लियों से युक्त एक खोल से घिरा होता है। आंतरिक वातावरण को एक अपेक्षाकृत सजातीय पदार्थ - मैट्रिक्स, या स्ट्रोमा द्वारा दर्शाया जाता है, जो झिल्ली - लैमेला द्वारा प्रवेश करता है। लैमेला एक दूसरे से जुड़कर पुटिकाओं - थायलाकोइड्स का निर्माण करती हैं। एक-दूसरे से सटे हुए, थायलाकोइड्स ग्रैना बनाते हैं, जिन्हें एक प्रकाश माइक्रोस्कोप के तहत भी पहचाना जा सकता है। बदले में, एक या कई स्थानों पर ग्रैना को इंटरग्रेनल स्ट्रैंड्स - स्ट्रोमल थायलाकोइड्स का उपयोग करके एक दूसरे के साथ जोड़ा जाता है। प्रकाश ऊर्जा को ग्रहण करने में शामिल क्लोरोप्लास्ट वर्णक, साथ ही प्रकाश संश्लेषण के प्रकाश चरण के लिए आवश्यक एंजाइम, थायलाकोइड झिल्ली में अंतर्निहित होते हैं।
क्लोरोप्लास्ट की रासायनिक संरचना: पानी - 75%; शुष्क पदार्थ की कुल मात्रा का 75-80% भाग कार्बनिक है। यौगिक, 20-25% खनिज।
क्लोरोप्लास्ट का संरचनात्मक आधार प्रोटीन (सूखे वजन का 50-55%) है, उनमें से आधे पानी में घुलनशील प्रोटीन हैं। इतनी उच्च प्रोटीन सामग्री को क्लोरोप्लास्ट (संरचनात्मक झिल्ली प्रोटीन, एंजाइम प्रोटीन, परिवहन प्रोटीन, सिकुड़ा प्रोटीन, रिसेप्टर प्रोटीन) के भीतर उनके विविध कार्यों द्वारा समझाया गया है। क्लोरोप्लास्ट का सबसे महत्वपूर्ण घटक लिपिड (30-40% शुष्क भार) हैं।
क्लोरोप्लास्ट में विभिन्न रंगद्रव्य होते हैं। पौधे के प्रकार के आधार पर यह है:
क्लोरोफिल:
- क्लोरोफिल ए (नीला-हरा) - 70% (उच्च पौधों और हरे शैवाल में);
- क्लोरोफिल बी (पीला-हरा) - 30% (उक्त);
- क्लोरोफिल सी, डी और ई कम आम हैं - शैवाल के अन्य समूहों में;
कैरोटीनॉयड:
- नारंगी-लाल कैरोटीन (हाइड्रोकार्बन);
- पीला (कम अक्सर लाल) ज़ैंथोफिल्स (ऑक्सीकृत कैरोटीन)। ज़ैंथोफिल फ़ाइकोक्सैन्थिन के लिए धन्यवाद, भूरे शैवाल (फियोप्लास्ट) के क्लोरोप्लास्ट भूरे रंग के होते हैं;
· रोडोप्लास्ट (लाल और नीले-हरे शैवाल के क्लोरोप्लास्ट) में निहित फ़ाइकोबिलिप्रोटीन:
- नीला फाइकोसाइनिन;
- लाल फ़ाइकोएरिथ्रिन।
क्लोरोप्लास्ट का अपना डीएनए होता है, यानी, इसका अपना जीनोम और आरएनए और प्रोटीन के संश्लेषण के माध्यम से आनुवंशिक जानकारी प्राप्त करने के लिए इसका अपना उपकरण होता है।
क्लोरोप्लास्ट का मुख्य कार्य प्रकाश ऊर्जा को ग्रहण करना और परिवर्तित करना है।
ग्रैना बनाने वाली झिल्लियों में एक हरा रंगद्रव्य होता है - क्लोरोफिल। यहीं पर प्रकाश संश्लेषण की प्रकाश प्रतिक्रियाएं होती हैं - क्लोरोफिल द्वारा प्रकाश किरणों का अवशोषण और प्रकाश ऊर्जा का उत्तेजित इलेक्ट्रॉनों की ऊर्जा में रूपांतरण। प्रकाश से उत्तेजित इलेक्ट्रॉन, यानी अतिरिक्त ऊर्जा होने पर, पानी के अपघटन और एटीपी के संश्लेषण के लिए अपनी ऊर्जा छोड़ देते हैं। जब पानी विघटित होता है तो ऑक्सीजन और हाइड्रोजन बनते हैं। ऑक्सीजन वायुमंडल में छोड़ी जाती है, और हाइड्रोजन प्रोटीन फेर्रेडॉक्सिन से बंधा होता है।
फेर्रेडॉक्सिन फिर से ऑक्सीकरण करता है, इस हाइड्रोजन को एनएडीपी नामक कम करने वाले एजेंट को दान करता है। NADP अपने संक्षिप्त रूप - NADP-H2 में चला जाता है। इस प्रकार, प्रकाश संश्लेषण की प्रकाश प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप एटीपी, एनएडीपी-एच 2 और ऑक्सीजन का निर्माण होता है, और पानी और प्रकाश ऊर्जा की खपत होती है।
एटीपी में बहुत सारी ऊर्जा जमा होती है - फिर इसका उपयोग संश्लेषण के साथ-साथ कोशिका की अन्य जरूरतों के लिए भी किया जाता है। NADP-H2 एक हाइड्रोजन संचायक है, और फिर इसे आसानी से छोड़ देता है। इसलिए, NADP-H2 एक रासायनिक अपचायक एजेंट है। बड़ी संख्या में जैवसंश्लेषण सटीक रूप से कमी से जुड़े हुए हैं, और एनएडीपी-एच2 इन प्रतिक्रियाओं में हाइड्रोजन के आपूर्तिकर्ता के रूप में कार्य करता है।
इसके अलावा, क्लोरोप्लास्ट के स्ट्रोमा में एंजाइमों की मदद से, यानी ग्रेना के बाहर, अंधेरे प्रतिक्रियाएं होती हैं: हाइड्रोजन और एटीपी में निहित ऊर्जा का उपयोग वायुमंडलीय कार्बन डाइऑक्साइड (सीओ 2) को कम करने और इसे कार्बनिक पदार्थों की संरचना में शामिल करने के लिए किया जाता है। प्रकाश संश्लेषण के परिणामस्वरूप बनने वाला पहला कार्बनिक पदार्थ बड़ी संख्या में पुनर्व्यवस्था से गुजरता है और पौधे में संश्लेषित और उसके शरीर को बनाने वाले विभिन्न प्रकार के कार्बनिक पदार्थों को जन्म देता है। इनमें से कई परिवर्तन वहीं होते हैं, क्लोरोप्लास्ट के स्ट्रोमा में, जहां शर्करा, वसा और साथ ही प्रोटीन संश्लेषण के लिए आवश्यक सभी चीजों के निर्माण के लिए एंजाइम होते हैं। फिर शर्करा या तो क्लोरोप्लास्ट से अन्य कोशिका संरचनाओं में जा सकती है, और वहां से अन्य पौधों की कोशिकाओं में जा सकती है, या स्टार्च बना सकती है, जिसके दाने अक्सर क्लोरोप्लास्ट में देखे जाते हैं। वसा भी क्लोरोप्लास्ट में जमा होते हैं, या तो बूंदों के रूप में, या सरल पदार्थों के रूप में, वसा के अग्रदूत, और क्लोरोप्लास्ट से बाहर निकलते हैं।
क्लोरोप्लास्ट को कोशिका तंत्र में एक निश्चित स्वायत्तता प्राप्त है। उनके पास अपने स्वयं के राइबोसोम और पदार्थों का एक समूह होता है जो क्लोरोप्लास्ट के अपने स्वयं के कई प्रोटीनों के संश्लेषण को निर्धारित करते हैं। ऐसे एंजाइम भी होते हैं, जिनके काम से लिपिड का निर्माण होता है जो लैमेला और क्लोरोफिल बनाते हैं। जैसा कि हमने देखा, क्लोरोप्लास्ट में ऊर्जा उत्पादन के लिए एक स्वायत्त प्रणाली भी होती है। इस सब के लिए धन्यवाद, क्लोरोप्लास्ट स्वतंत्र रूप से अपनी संरचना बनाने में सक्षम हैं। एक विचार यह भी है कि क्लोरोप्लास्ट (माइटोकॉन्ड्रिया की तरह) कुछ निचले जीवों से उत्पन्न हुए जो एक पौधे की कोशिका में बस गए और पहले इसके साथ सहजीवन में प्रवेश किया, और फिर इसका अभिन्न अंग, एक अंग बन गए।
इसके खोल में दो झिल्लियाँ होती हैं - बाहरी और आंतरिक, जिनके बीच एक अंतर-झिल्लीदार स्थान होता है। क्लोरोप्लास्ट के अंदर, आंतरिक झिल्ली से अलग होकर, एक जटिल थायलाकोइड संरचना बनती है। क्लोरोप्लास्ट की जेल जैसी सामग्री को स्ट्रोमा कहा जाता है।
प्रत्येक थायलाकोइड एक झिल्ली द्वारा स्ट्रोमा से अलग होता है। थायलाकोइड के आंतरिक स्थान को लुमेन कहा जाता है। थायलाकोइड्सक्लोरोप्लास्ट में वे ढेर में संयुक्त हो जाते हैं - अनाज. दानों की संख्या भिन्न-भिन्न होती है। वे विशेष लम्बी थायलाकोइड्स द्वारा एक दूसरे से जुड़े हुए हैं - लामेल्ले. एक साधारण थायलाकोइड एक गोलाकार डिस्क जैसा दिखता है।
स्ट्रोमा में गोलाकार अणु, आरएनए और प्रोकैरियोटिक-प्रकार के राइबोसोम के रूप में क्लोरोप्लास्ट का अपना डीएनए होता है। इस प्रकार, यह एक अर्ध-स्वायत्त अंग है जो अपने कुछ प्रोटीनों को स्वतंत्र रूप से संश्लेषित करने में सक्षम है। ऐसा माना जाता है कि विकास की प्रक्रिया में, क्लोरोप्लास्ट की उत्पत्ति सायनोबैक्टीरिया से हुई जो दूसरी कोशिका के अंदर रहने लगे।
क्लोरोप्लास्ट की संरचना प्रकाश संश्लेषण के कार्य से निर्धारित होती है। इससे जुड़ी प्रतिक्रियाएं स्ट्रोमा और थायलाकोइड झिल्ली पर होती हैं। स्ट्रोमा में - प्रकाश संश्लेषण के अंधेरे चरण की प्रतिक्रियाएं, झिल्लियों पर - प्रकाश चरण। इसलिए, उनमें विभिन्न एंजाइमेटिक सिस्टम होते हैं। स्ट्रोमा में केल्विन चक्र में शामिल घुलनशील एंजाइम होते हैं।
थायलाकोइड झिल्लियों में रंगद्रव्य होते हैं क्लोरोफिलऔर कैरोटीनॉयड. ये सभी सौर विकिरण को पकड़ने में शामिल हैं। हालाँकि, वे अलग-अलग स्पेक्ट्रा पकड़ते हैं। पौधों के एक निश्चित समूह में एक या दूसरे प्रकार के क्लोरोफिल की प्रबलता उनकी छाया निर्धारित करती है - हरे से भूरे और लाल (कई शैवाल में)। अधिकांश पौधों में क्लोरोफिल a होता है।
क्लोरोफिल अणु की संरचना में एक सिर और एक पूंछ होती है। कार्बोहाइड्रेट की पूंछ थायलाकोइड झिल्ली में डूबी होती है, और सिर स्ट्रोमा का सामना करता है और उसमें स्थित होता है। सूर्य के प्रकाश की ऊर्जा को सिर द्वारा अवशोषित किया जाता है, जिससे एक इलेक्ट्रॉन उत्तेजित होता है, जिसे वाहकों द्वारा उठाया जाता है। रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं की एक श्रृंखला शुरू हो जाती है, जो अंततः ग्लूकोज अणु के संश्लेषण की ओर ले जाती है। इस प्रकार, प्रकाश विकिरण की ऊर्जा कार्बनिक यौगिकों के रासायनिक बंधों की ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है।
संश्लेषित कार्बनिक पदार्थ स्टार्च अनाज के रूप में क्लोरोप्लास्ट में जमा हो सकते हैं, और झिल्ली के माध्यम से भी इससे निकाले जाते हैं। स्ट्रोमा में वसा की बूंदें भी होती हैं। हालाँकि, वे नष्ट हो चुके थायलाकोइड झिल्ली के लिपिड से बनते हैं।
शरद ऋतु के पत्तों की कोशिकाओं में, क्लोरोप्लास्ट अपनी विशिष्ट संरचना खो देते हैं, क्रोमोप्लास्ट में बदल जाते हैं, जिसमें आंतरिक झिल्ली प्रणाली सरल होती है। इसके अलावा, क्लोरोफिल नष्ट हो जाता है, जिससे कैरोटीनॉयड ध्यान देने योग्य हो जाता है, जिससे पत्ते पीले-लाल रंग के हो जाते हैं।
अधिकांश पौधों की हरी कोशिकाओं में आमतौर पर कई क्लोरोप्लास्ट होते हैं, जो एक दिशा में थोड़े लम्बे गेंद के आकार के होते हैं (आयतन दीर्घवृत्त)। हालाँकि, कई शैवाल कोशिकाओं में एक विचित्र आकार का एक विशाल क्लोरोप्लास्ट हो सकता है: रिबन के आकार का, तारे के आकार का, आदि।
/. क्लोरोप्लास्ट
2. थायलाकोइड्स
3. थायलाकोइड झिल्ली
4. प्रोटीन कॉम्प्लेक्स
5. क्लोरोप्लास्ट के स्ट्रोमा में जैव रासायनिक संश्लेषण
1. भ्रूणीय कोशिकाएँ होती हैं बेरंग प्रोप्लास्टिड्सकपड़े के प्रकार पर निर्भर करता है वे विकास कर रहे हैं: हरे क्लोरोप्लास्ट में;
प्लास्टिड के अन्य रूप - क्लोरोप्लास्ट के व्युत्पन्न (फ़ाइलोजेनेटिक रूप से बाद में):
पीला या लाल क्रोमोप्लास्ट;
रंगहीन ल्यूकोप्लास्ट.
संरचना और रचना क्लोरोप्लास्ट. मेंउच्च पौधों की कोशिकाओं, जैसे कुछ शैवाल, में लगभग 10-200 लेंटिकुलर क्लोरोप्लास्ट होते हैं जिनका आकार केवल 3-10 माइक्रोन होता है।
क्लोरोप्लास्ट- उच्च पौधों के अंगों की कोशिकाओं के प्लास्टिड, प्रकाश के संपर्क में आना, जैसे:
गैर-लिग्निफाइड तना (बाहरी ऊतक);
युवा फल;
फूल की बाह्यत्वचा और कोरोला में कम सामान्यतः।
क्लोरोप्लास्ट खोल, दो झिल्लियों से मिलकर, एक रंगहीन स्ट्रोमा को घेरता है, जो कई सपाट बंद झिल्ली जेबों (सिस्टर्न) - थायलाकोइड्स, हरे रंग से घिरा होता है। इसीलिए क्लोरोप्लास्ट वाली कोशिकाएँ हरी होती हैं।
कभी-कभी हरे रंग को क्लोरोप्लास्ट (लाल और भूरे शैवाल में) या सेल सैप (बीच में) के अन्य पिगमेंट द्वारा छुपाया जाता है। शैवाल कोशिकाओं में क्लोरोप्लास्ट के एक या अधिक विभिन्न रूप होते हैं।
क्लोरोप्लास्ट में होते हैं विभिन्न रंगों का पालन करना(पौधे के प्रकार के आधार पर):
क्लोरोफिल:
क्लोरोफिल ए (नीला-हरा) - 70% (उच्च पौधों में और
हरी शैवाल); . क्लोरोफिल बी (पीला-हरा) - 30% (उक्त);
शैवाल के अन्य समूहों में क्लोरोफिल सी, डी और ई कम आम हैं;
कैरोटीनॉयड:
नारंगी-लाल कैरोटीन (हाइड्रोकार्बन);
पीला (कम अक्सर लाल) ज़ैंथोफिल्स (ऑक्सीकृत कैरोटीन)। ज़ैंथोफिल फ़ाइकोक्सैन्थिन के लिए धन्यवाद, भूरे शैवाल (फियोप्लास्ट) के क्लोरोप्लास्ट भूरे रंग के होते हैं;
रोडोप्लास्ट (लाल और नीले-हरे शैवाल के क्लोरोप्लास्ट) में निहित फ़ाइकोबिलिप्रोटीन:
नीला फाइकोसाइनिन;
लाल फ़ाइकोएरिथ्रिन.
क्लोरोप्लास्ट का कार्य:क्लोरोप्लास्ट वर्णक प्रकाश को अवशोषित करता हैअमल करना प्रकाश संश्लेषण - प्रकाश ऊर्जा को कार्बनिक पदार्थों की रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित करने की प्रक्रिया,मुख्य रूप से कार्बोहाइड्रेट, जो ऊर्जा की कमी वाले पदार्थों - CO2 और H2O से क्लोरोप्लास्ट में संश्लेषित होते हैं
2. प्रोकैरियोट्सक्लोरोप्लास्ट नहीं होते, लेकिन होते हैं असंख्य हैं थायलाकोइड्स,प्लाज़्मा झिल्ली से घिरा हुआ:
प्रकाश संश्लेषक जीवाणुओं में:
ट्यूबलर या प्लेट;
या तो बुलबुले या लोब के रूप में;
नीले-हरे शैवाल में, थायलाकोइड्स चपटे टैंक होते हैं:
एक गोलाकार प्रणाली का निर्माण;
या एक दूसरे के समानांतर;
या बेतरतीब ढंग से व्यवस्थित.
यूकेरियोटिक पौधों मेंथायलाकोइड कोशिकाएँ क्लोरोप्लास्ट की आंतरिक झिल्ली की परतों से बनती हैं। क्लोरोप्लास्ट लंबे समय तक एक किनारे से दूसरे किनारे तक व्याप्त रहते हैं स्ट्रोमल थायलाकोइड्स, जिसके चारों ओर सघनता से भरा हुआ और छोटा है थायलाकोइड ग्रैन। ऐसे ग्रेना थायलाकोइड्स के ढेर एक हल्के माइक्रोस्कोप में 0.3-0.5 माइक्रोमीटर आकार के हरे ग्रेना के रूप में दिखाई देते हैं।
3. ग्रैना के बीच, थायलाकोइड स्ट्रोमा जालीदार तरीके से आपस में जुड़ा हुआ है। ग्रैना थायलाकोइड्स स्ट्रोमल थायलाकोइड्स की अतिव्यापी प्रक्रियाओं से बनते हैं। उसी समय, आंतरिक (इंट्रासिस्टर्नल)कई या सभी थायलाकोइड्स के स्थान एक दूसरे से जुड़े रहते हैं।
थायलाकोइड झिल्ली 7-12 एनएम गाढ़ा, प्रोटीन से भरपूर (प्रोटीन सामग्री - लगभग 50%, कुल मिलाकर 40 से अधिक विभिन्न प्रोटीन)।
थिलाकोड्स की झिल्लियों में, प्रकाश संश्लेषण प्रतिक्रियाओं का वह हिस्सा होता है, जो ऊर्जा रूपांतरण से जुड़ा होता है - तथाकथित प्रकाश प्रतिक्रियाएं। इन प्रक्रियाओं में दो क्लोरोफिल युक्त फोटोसिस्टम I और II शामिल होते हैं, जो एक इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला और एक एटीपी-उत्पादक झिल्ली एटीपीस द्वारा जुड़े होते हैं। विधि का उपयोग करना बर्फ़ीला-चिपकना,दो लिपिड परतों के बीच से गुजरने वाली सीमा के साथ थायलाकोइड झिल्ली को दो परतों में विभाजित करना संभव है। इस मामले में, इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का उपयोग करके आप देख सकते हैं चार सतहें:
स्ट्रोमा पक्ष से झिल्ली;
थायलाकोइड के आंतरिक स्थान की ओर से झिल्ली;
लिपिड मोनोलेयर का आंतरिक भाग आसन्न है कोस्ट्रोमा;
मोनोलेयर का आंतरिक भाग आंतरिक स्थान से सटा हुआ है।
सभी चार मामलों में, प्रोटीन कणों की घनी पैकिंग दिखाई देती है, जो सामान्य रूप से झिल्ली के माध्यम से प्रवेश करती है, लेकिन जब झिल्ली स्तरीकृत होती है, तो वे एक या किसी अन्य लिपिड परत से टूट जाते हैं।
4. साथ डिटर्जेंट(जैसे डिजिटोनिन) थायलाकोइड झिल्लियों से पृथक किया जा सकता है छह अलग-अलग प्रोटीन कॉम्प्लेक्स:
बड़े एफएसएन-एसएसके कण, जो एक हाइड्रोफोबिक अभिन्न झिल्ली प्रोटीन हैं। एफएसएन-एसएसके कॉम्प्लेक्स मुख्य रूप से उन स्थानों पर स्थित होता है जहां झिल्ली आसन्न थायलाकोइड के संपर्क में होती है। इसे विभाजित किया जा सकता है:
एफएसपी के प्रति कण;
और कई समान क्लोरोफिल-समृद्ध सीसीके कण। यह कणों का एक जटिल है जो प्रकाश क्वांटा को "एकत्रित" करता है और अपनी ऊर्जा को एफएसपी कण में स्थानांतरित करता है;
PS1 कण, हाइड्रोफोबिक अभिन्न झिल्ली प्रोटीन;
इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला (साइटोक्रोम) के घटकों वाले कण, PS1 से वैकल्पिक रूप से अप्रभेद्य। हाइड्रोफोबिक अभिन्न झिल्ली प्रोटीन;
CF0 - 2-8 एनएम के आकार के साथ झिल्ली में तय झिल्ली ATPase का हिस्सा; एक हाइड्रोफोबिक अभिन्न झिल्ली प्रोटीन है;
CF1 झिल्ली ATPase का एक परिधीय और आसानी से अलग होने योग्य हाइड्रोफिलिक "सिर" है। CF0-CF1 कॉम्प्लेक्स माइटोकॉन्ड्रिया में F0-F1 की तरह ही कार्य करता है। CF0-CF1 कॉम्प्लेक्स मुख्य रूप से उन स्थानों पर स्थित होता है जहां झिल्ली स्पर्श नहीं करती है;
परिधीय, हाइड्रोफिलिक,एक बहुत ही शिथिल रूप से बंधा हुआ एंजाइम राइबुलोज बाइफॉस्फेट कार्बोक्सिलेज, जो कार्यात्मक रूप से स्ट्रोमा से संबंधित है।
क्लोरोफिल अणु PS1, FSP और SSC कणों में निहित होते हैं। वे उभयचर हैं और रोकना:
एक हाइड्रोफिलिक डिस्क के आकार का पोर्फिरिन रिंग जो झिल्ली की सतह पर स्थित होता है (स्ट्रोमा में, थायलाकोइड के आंतरिक स्थान में, या दोनों तरफ);
हाइड्रोफोबिक फाइटोल अवशेष। फाइटोल अवशेष हाइड्रोफोबिक प्रोटीन कणों में पाए जाते हैं।
5. क्लोरोप्लास्ट के स्ट्रोमा में इनका संचालन होता है प्रक्रियाओं जैव रासायनिक संश्लेषण(प्रकाश संश्लेषण), जिसके परिणामस्वरूप उन्हें स्थगित कर दिया गया है:
स्टार्च अनाज (प्रकाश संश्लेषण का उत्पाद);
प्लास्टोग्लोब्यूल्स, जिसमें लिपिड (मुख्य रूप से ग्लाइकोलिपिड्स) होते हैं और क्विनोन जमा होते हैं:
प्लास्टोक्विनोन;
फाइलोक्विनोन (विटामिन K1);
टोकोफेरिलक्विनोन (विटामिन ई);
लौह युक्त प्रोटीन फाइटोफेरिटिन (लौह संचय) के क्रिस्टल।
