المحاضرة الخامسة: البلاستيدات
المحاضرة الخامسة
البلاستيدات
المحاضرة الخامسة
البلاستيدات
Plastids
البلاستيدات هي أحد العضيات السيتوبلازمية المميزة للخلية النباتية
أهمها البلاستيدات الخضراء التي تحدث فيها عملية التمثيل الضوئي والبلاستيدات الملونة والبلاستيدات عديمة اللون لتخزين المواد الغذائية ومنشئات البلاستيدات.
البلاستيدات كعضيات مميزة تحمل الاصباغ لا تتواجد في البكتيريا والفطريات والحيوانات التي تحتوي على الكروماتوفوريس (تجمعات الاصباغ) بدلا من البلاستيدات.
البلاستيدات Plastids
أشكال البلاستيدات
البلاستيدات متنوعة الأشكال فمنها الكروي والعصوي والخيطي والبيضي والعديد من الاشكال الأخرى
البلاستيدات الأولية او منشئات البلاستيدات عادة ما تكون صغيرة الحجم ويغلب عليها الشكل الكروي
البلاستيدات الخضراء في الطحالب في شكل حلزوني كما في طحلب الاسبيروجيرا أو نجمية الشكل كما في طحلب الزيجنيما أو مثل الكوب كما في طحلب الكلاميدوموناس
البلاستيدات Plastids
الاصباغ الملونة
الاصباغ الملونة (الكروماتوفور) هي بديل البلاستيدات في البكتيريا والفطريات. يتم ترتيب الاصباغ الملونة في حلقات متحدة المركز أو ألواح
1) الاصباغ الملونة البكتيرية: تحتوي بكتيريا الكبريت الأرجوانيPurple sulpher bacteria علي وحدات الاصباغ منتظمة في تجمعات تسمي الكلوروسومات.
2) الاصباغ الخضراء المزرقة: الطحالب الخضراء المزرقة تحتوي على الاصباغ الخضراء مختلطة مع الاصباغ الملونة الزرقاء مثل فيكوسيانين وفيكواريثرين في تجمعات وليس في عضية محددة.
3) الكاروتينات: مثل صبغ الكاروتين في جذور الجزر والليكوبين الذي يعطي اللون الأحمر للطماطم والفوكوزانثين والزنثوفيل الموجودة في الطحالب.
أنواع البلاستيدات وفقا لهيكلها وأصباغها ووظائفها
البلاستيدات الخضراء: ووظيفتها الأساسية في إتمام عملية التمثيل الضوئي
البلاستيدات الملونة: وتحتوي على مجموعة متنوعة من الأصباغ مثل الليكوبين والكاروتين.
البلاستيدات عديمة اللون: لها دور أساسي في عملية تخزين المواد الغذائية ومنها عدة أنواع وهي:
1) بلاستيدات تخزين النشا: هي بلاستيدات عديمة اللون ومكتظة بالنشا في جذور كثير من النباتات.
2) بلاستيدات تخزين الدهون: وهي البلاستيدات عديمة اللون التي تقوم بتخزين الدهون في بذور كثير من النباتات.
3) بلاستيدات تخزين البروتينات: وهي البلاستيدات التي تخزن المواد البروتينية في بذور النباتات
البلاستيدة الخضراء Chloroplast
تركيب البلاستيدة الخضراء
يحد البلاستيدة من الخارج غشاء مزدوج يسمي غلاف البلاستيدة وهو يفصل مكوناتها الداخلية عن السيتوبلازم
داخل البلاستيدة الخضراء هناك سلسلة متقنة من الأغشية التي تقع بالتوازي مع بعضها البعض وتمتد على طول البلاستيدة ويطلق على هذه الأغشية الثيلاكويدات. Thylakoid. التي توجد داخل مادة خلالية تسمي الستروما stroma
تنتظم الثيلاكويدات في طبقات من للأغشية المتراصة مثل الأقراص فوق بعضها. هذه المناطق هي الجرانا التي يمكن رؤيتها داكنة.
بلاستيدات الطحالب الخضراء فلديها أغشية مزدوجة تعرف بالصفائح lamellae ولكن، تفتقر إلى الجرانا
وفي الطحالب الزرقاء والخضراء لا يوجد غشاء محدود، وتمتد الأغشية المتوازية التي تحتوي على أصباغ التمثيل الضوئي مباشرة في السيتوبلازم
التركيب الكيميائي للبلاستيدات الخضراء
تتكون البلاستيدات من البروتينات والدهون والأصباغ بشكل أساسي،
بعض حمض الريبونوكليكRNA الحمض النووي الريبي
الحمض النووي الديؤكسي ريبوز DNA)
بعض الريبوسومات والحبيبات الأوزموفيلية الداكنة التي تحافظ علي البلاستيدة.
الكثير من البروتين الموجود في صورة جزيئات الإنزيم ، الإنزيمات هنا خاصة لأداء وظيفة التمثيل الضوئي
المكونات الكيميائية الأكثر تميزا في البلاستيدات الخضراء هي الأصباغ وهي الوحدات التي تمتص الطاقة الشمسية لكي تحولها الي طاقة كيميائية
الأصباغ الموجودة في البلاستيدات الخضراء
الأصباغ الموجودة في البلاستيدات الخضراء تشمل الكلوروفيلات والكاروتينات.
التركيب الكيميائي للكلوروفيل
يتكون الجزيء من رأس مسطح، عباره عن أربع وحدات مكررة تحيط بذرة الماغنسيوم ، وذيل طويل في زوايا قائمة في الرأس. الشكل العام للجزيء الكلوروفيل يشبه جزيء الهيم من الهيموجلوبين حيث يحل الحديد محل الماغنسيوم.
أنواع الصبغات الضوئية : الكلوروفيلات تشمل نوعين أساسيين وهما الكلوروفيل أ و الكلوروفيل ب.
يتواجد الكلوروفيل "أ "بشكل دائم وبنسبة أكبر من كلوروفيل ب في كل البلاستيدات الخضراء . قد يكون كلوروفيل "ب" هو نسخة معدلة من الكلوروفيل "أ"
في بعض الطحالب تتواجد اصباغ أخري بجانب كلوروفيل "ا" مثل كلوروفيل "ج" ، "د" ، "ه" . وأصباغ أخرى تابعة، مثل الفيكوبلين
الأصباغ الموجودة في البلاستيدات الخضراء
الكاروتينات هي أصباغ صفراء تتواجد بنسبة قليلة مختلطة مع أصباغ البناء الضوئي
هي سلاسل طويلة من الهيدروكربونات موجودة على نطاق واسع في البلاستيدات.
وهي أصباغ مساعدة في عملية البناء الضوئي
توفر حماية لوحدات الكلوروفيل من التعرض لجرعات ساطعة من الإضاءة قد تتسبب في تلفها.
وظيفة البلاستيدات الخضراء.
البلاستيدات في الخلايا النباتية والطحالب تقوم بعملية التمثيل الضوئي وهي عملية تحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة مخزنة في شكل سكر وجزيئات عضوية أخرى يستخدمها النبات أو الطحالب كغذاء.
التمثيل الضوئي يتم في مرحلتين.
المرحلة الأولى تعتمد على الضوء؛ لذا تسمي التفاعلات الضوئية وفيها تمتص وحدات الاصباغ (الكلوروفيل والكاروتينات) أشعة الشمس وتقوم بتخليق فوسفات الأدينوزين الثلاثي (ATP ، عملة الطاقة في الخلية) وفوسفات النيكوتيناميد أدينين دينوكليوتيد (NADPH) ، الذي يحمل الإلكترونات. وتستخدم مركبات الطاقة هذه في المرحلة الثانية التي لا تعتمد على وجود الضوء
المرحلة الثانية تتكون من مجموعة التفاعلات الغير معتمدة علي الضوء ،والمعروفة أيضا باسم التفاعلات اللاضوئية او تفاعلات الإظلام أو دورة كالفن. وفيها تقوم الإلكترونات التي يحملها NADPH بتحويل ثاني أكسيد الكربون CO2 غير العضوي إلى جزيء عضوي في شكل كربوهيدرات، وهي عملية تعرف باسم تثبيت ثاني أكسيد الكربون
الكربوهيدرات والجزيئات العضوية الأخرى يمكن تخزينها في البلاستيدة واستخدامها في وقت لاحق كمصدر للطاقة في الخلية.
أصل ومنشأ البلاستيدات
تنشأ البلاستيدات من تطور بلاستيدة أصغر بكثير وأبسط تركيباً تسمي منشئات البلاستيدات proplastids، والتي نشأت من خلال الانقسام من بلاستيدة أخري ناضجة.
يمكن حدوث استنساخ ذاتي للبلاستيدات نظرا لوجود الحمض النووي DNA، الحمض النووي الريبي RNA ، والريبوسومات في البلاستيدات.
يختلف كل من الحمض النووي والريبوسومات الموجودة في البلاستيدة بشكل كبير عن نظرائهم في النواة والسيتوبلازم
البلاستيدات كانت في الأصل خلايا تشبه الطحالب الزرقاء والخضراء الحية التي أصبحت مدمجة في الخلايا الأولية المبكرة وأصبحت تؤدي بداخلها وظيفة محددة.
تكوين البلاستيدات الجديدة
نشأة البلاستيدات الجديدة من تشكل الأغشية من خلال النظام الغشائي للخلية بانفصال أجزاء منها واستقلالها وتتشكل الصفائح من خلال دمج الحويصلات اثناء نمو النبات في الظلام
وعندما يتم وضع النبات في الضوء، يتطور الجسم الصفائحي البدائي في إعادة ترتيب الهيكل الداخلي الغشائي للبلاستيدة في شكل الثيلاكويدات thylakoid المعتادة والجرانا وتتكون بداخلها الاصباغ والانزيمات.
ليست هناك تعليقات