โลกของพืชเป็นหนึ่งในความร่ำรวยหลักของโลกของเรา ต้องขอบคุณพืชพันธุ์บนโลกที่มีออกซิเจนที่เราทุกคนหายใจ มีฐานอาหารขนาดใหญ่ที่สิ่งมีชีวิตทั้งหมดต้องพึ่งพา พืชมีเอกลักษณ์เฉพาะที่สามารถแปลงสารประกอบอนินทรีย์เคมีให้เป็นสารอินทรีย์ได้
พวกมันทำผ่านการสังเคราะห์ด้วยแสง กระบวนการที่สำคัญที่สุดนี้เกิดขึ้นในออร์แกเนลล์ของพืช คลอโรพลาสต์ องค์ประกอบที่เล็กที่สุดนี้ทำให้มั่นใจได้ถึงการดำรงอยู่ของทุกชีวิตบนโลกใบนี้ อีกอย่าง คลอโรพลาสต์คืออะไร
คำจำกัดความพื้นฐาน
นี่คือชื่อของโครงสร้างเฉพาะซึ่งกระบวนการสังเคราะห์แสงเกิดขึ้น ซึ่งมุ่งเป้าไปที่การจับตัวของคาร์บอนไดออกไซด์และการก่อตัวของคาร์โบไฮเดรตบางชนิด ผลพลอยได้คือออกซิเจน เหล่านี้เป็นออร์แกเนลล์ที่ยาวถึงความกว้าง 2-4 ไมครอนความยาวถึง 5-10 ไมครอน สาหร่ายสีเขียวบางชนิดบางครั้งมีคลอโรพลาสต์ขนาดยักษ์ที่มีความยาว 50 ไมครอน!
สาหร่ายตัวเดียวกันก็มีได้คุณสมบัติอื่น: สำหรับทั้งเซลล์พวกมันมีออร์แกเนลล์ของสายพันธุ์นี้เพียงอันเดียว ในเซลล์ของพืชชั้นสูง ส่วนใหญ่มักจะมีคลอโรพลาสอยู่ภายใน 10-30 อย่างไรก็ตาม ในกรณีของพวกเขา อาจมีข้อยกเว้นที่โดดเด่น ดังนั้นในเนื้อเยื่อรั้วของขนปุยธรรมดามี 1,000 คลอโรพลาสต์ต่อเซลล์ คลอโรพลาสต์เหล่านี้มีไว้เพื่ออะไร? การสังเคราะห์ด้วยแสงเป็นหลัก แต่ยังห่างไกลจากบทบาทเดียว เพื่อให้เข้าใจถึงความสำคัญอย่างชัดเจนในชีวิตพืช จำเป็นต้องทราบแหล่งที่มาและการพัฒนาในหลายแง่มุม ทั้งหมดนี้ได้อธิบายไว้ในส่วนที่เหลือของบทความ
ที่มาของคลอโรพลาสต์
เราเรียนรู้ว่าคลอโรพลาสต์คืออะไร ออร์แกเนลล์เหล่านี้มาจากไหน? เกิดขึ้นได้อย่างไรว่าพืชได้พัฒนาเครื่องมือพิเศษที่เปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำให้เป็นสารประกอบอินทรีย์ที่ซับซ้อน
ปัจจุบัน ในหมู่นักวิทยาศาสตร์ มุมมองของแหล่งกำเนิดเอนโดซิมไบโอติกของออร์แกเนลล์เหล่านี้ยังคงมีอยู่ เนื่องจากการเกิดขึ้นอย่างอิสระของพวกมันในเซลล์พืชค่อนข้างน่าสงสัย เป็นที่ทราบกันดีว่าตะไคร่เป็น symbiosis ของสาหร่ายและเชื้อรา สาหร่ายเซลล์เดียวอาศัยอยู่ในเซลล์เห็ด ตอนนี้นักวิทยาศาสตร์แนะนำว่าในสมัยโบราณ ไซยาโนแบคทีเรียที่สังเคราะห์แสงได้แทรกซึมเข้าไปในเซลล์พืช และจากนั้นก็สูญเสีย “ความเป็นอิสระ” ไปบางส่วน โดยถ่ายโอนจีโนมส่วนใหญ่ไปยังนิวเคลียส
แต่ออร์แกนอยด์ใหม่ยังคงคุณสมบัติหลักไว้อย่างครบถ้วน เป็นเพียงเกี่ยวกับกระบวนการสังเคราะห์แสง อย่างไรก็ตาม ตัวอุปกรณ์เองซึ่งจำเป็นต่อการดำเนินการตามกระบวนการนี้ ได้ถูกสร้างขึ้นภายใต้ควบคุมทั้งนิวเคลียสของเซลล์และคลอโรพลาสต์เอง ดังนั้นการแบ่งตัวของออร์แกเนลล์เหล่านี้และกระบวนการอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับการนำข้อมูลทางพันธุกรรมไปใช้ใน DNA จึงถูกควบคุมโดยนิวเคลียส
หลักฐาน
เมื่อเร็ว ๆ นี้ สมมติฐานของต้นกำเนิดโปรคาริโอตขององค์ประกอบเหล่านี้ไม่ได้รับความนิยมอย่างมากในชุมชนวิทยาศาสตร์ หลายคนมองว่าเป็น "สิ่งประดิษฐ์ของมือสมัครเล่น" แต่หลังจากการวิเคราะห์เชิงลึกของลำดับนิวคลีโอไทด์ใน DNA ของคลอโรพลาสต์ ข้อสันนิษฐานนี้ได้รับการยืนยันอย่างยอดเยี่ยม ปรากฎว่าโครงสร้างเหล่านี้มีความคล้ายคลึงกันอย่างมากแม้กระทั่งเกี่ยวข้องกับ DNA ของเซลล์แบคทีเรีย ดังนั้นจึงพบลำดับที่คล้ายกันในไซยาโนแบคทีเรียที่มีชีวิตอิสระ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ยีนของคอมเพล็กซ์การสังเคราะห์เอทีพี เช่นเดียวกับใน "เครื่องจักร" ของการถอดความและการแปล กลับกลายเป็นว่ามีความคล้ายคลึงกันอย่างมาก
โปรโมเตอร์ที่กำหนดจุดเริ่มต้นของการอ่านข้อมูลทางพันธุกรรมจาก DNA รวมถึงลำดับนิวคลีโอไทด์ของเทอร์มินัลที่รับผิดชอบในการยุติ จะถูกจัดระเบียบในภาพและความคล้ายคลึงของแบคทีเรีย แน่นอนว่าการเปลี่ยนแปลงทางวิวัฒนาการเป็นเวลาหลายพันล้านปีสามารถเปลี่ยนแปลงคลอโรพลาสได้หลายอย่าง แต่ลำดับในยีนคลอโรพลาสต์ยังคงเหมือนเดิมโดยสิ้นเชิง และนี่เป็นข้อพิสูจน์โดยสมบูรณ์ที่ปฏิเสธไม่ได้ว่าคลอโรพลาสต์เคยมีบรรพบุรุษของโปรคาริโอต อาจเป็นสิ่งมีชีวิตที่มีวิวัฒนาการของไซยาโนแบคทีเรียสมัยใหม่ด้วย
การพัฒนาคลอโรพลาสจากโพรพลาสติด
ออร์แกนอยด์ "ผู้ใหญ่" พัฒนาจากโพรพลาสมิด ตัวนี้ตัวเล็กไม่มีสีออร์แกเนลล์ที่มีความกว้างเพียงไม่กี่ไมครอน ล้อมรอบด้วยเมมเบรน bilayer หนาแน่นที่มี DNA แบบวงกลมจำเพาะของคลอโรพลาสต์ "บรรพบุรุษ" ของออร์แกเนลล์เหล่านี้ไม่มีระบบเมมเบรนภายใน เนื่องจากมีขนาดเล็กมาก การศึกษาจึงเป็นเรื่องยากมาก ดังนั้นจึงมีข้อมูลการพัฒนาน้อยมาก
เป็นที่ทราบกันดีว่าโปรโตพลาสมิดเหล่านี้มีอยู่หลายเซลล์ในนิวเคลียสของเซลล์ไข่แต่ละเซลล์ของสัตว์และพืช ในระหว่างการพัฒนาของตัวอ่อน พวกมันจะแบ่งตัวและถ่ายโอนไปยังเซลล์อื่น ตรวจสอบได้ง่าย: ลักษณะทางพันธุกรรมที่เกี่ยวข้องกับ plastids จะถูกส่งผ่านทางมารดาเท่านั้น
เยื่อหุ้มชั้นในของโปรโตพลาสติดยื่นเข้าไปในออร์กานอยด์ระหว่างการพัฒนา จากโครงสร้างเหล่านี้เยื่อหุ้มไทลาคอยด์เติบโตขึ้นซึ่งมีหน้าที่ในการก่อตัวของแกรนูลและแผ่นของสโตรมาของออร์กานอยด์ ในความมืดสนิท โปรโตพลาสติดจะเริ่มเปลี่ยนเป็นสารตั้งต้นของคลอโรพลาสต์ (เอทิโอพลาส) ออร์แกนอยด์หลักนี้มีลักษณะเฉพาะด้วยโครงสร้างผลึกที่ค่อนข้างซับซ้อนอยู่ภายใน ทันทีที่แสงกระทบใบพืชก็จะถูกทำลายอย่างสมบูรณ์ หลังจากนั้น การก่อตัวของโครงสร้างภายใน "ดั้งเดิม" ของคลอโรพลาสก็เกิดขึ้น ซึ่งเกิดขึ้นจากไทลาคอยด์และแผ่นลาเมลลาเท่านั้น
ความแตกต่างในโรงเก็บแป้ง
เซลล์เนื้อเยื่อแต่ละเซลล์ประกอบด้วยโพรพลาสติดเหล่านี้หลายตัว (จำนวนแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับชนิดของพืชและปัจจัยอื่นๆ) ทันทีที่เนื้อเยื่อหลักเริ่มเปลี่ยนเป็นใบไม้ ออร์แกเนลล์สารตั้งต้นจะเปลี่ยนเป็นคลอโรพลาสต์ ดังนั้น,ใบข้าวสาลีอ่อนที่โตเต็มที่มีคลอโรพลาสต์จำนวน 100-150 ชิ้น สิ่งต่าง ๆ ซับซ้อนขึ้นเล็กน้อยสำหรับพืชที่สามารถสะสมแป้งได้
พวกมันเก็บคาร์โบไฮเดรตนี้ไว้ในพลาสติดที่เรียกว่าอะไมโลพลาสต์ แต่ออร์แกเนลล์เหล่านี้เกี่ยวข้องกับหัวข้อในบทความของเราอย่างไร ท้ายที่สุดแล้วหัวมันฝรั่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์ด้วยแสง! ให้ฉันชี้แจงปัญหานี้ในรายละเอียดเพิ่มเติม
เราค้นพบว่าคลอโรพลาสต์คืออะไร ระหว่างทางเผยให้เห็นความเชื่อมโยงของออร์แกนอยด์นี้กับโครงสร้างของสิ่งมีชีวิตโปรคาริโอต สถานการณ์คล้ายกัน: นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบมานานแล้วว่าอะไมโลพลาสต์ เช่น คลอโรพลาสต์ มี DNA ที่เหมือนกันทุกประการ และเกิดขึ้นจากโปรโตพลาสมิดที่เหมือนกันทุกประการ ดังนั้นควรพิจารณาในแง่มุมเดียวกัน อันที่จริงอะไมโลพลาสต์ควรได้รับการพิจารณาว่าเป็นคลอโรพลาสต์ชนิดพิเศษ
อะไมโลพลาสต์ก่อตัวอย่างไร
เราสามารถเปรียบเทียบระหว่างโปรโตพลาสติดกับสเต็มเซลล์ได้ พูดง่ายๆ ก็คือ อะไมโลพลาสต์จากจุดหนึ่งเริ่มพัฒนาไปตามเส้นทางที่ต่างออกไปเล็กน้อย อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์ได้เรียนรู้บางสิ่งที่น่าสงสัย: พวกเขาสามารถบรรลุการเปลี่ยนแปลงร่วมกันของคลอโรพลาสต์จากใบมันฝรั่งเป็นอะไมโลพลาสต์ (และในทางกลับกัน) ตัวอย่างที่เป็นที่ยอมรับของเด็กนักเรียนทุกคนคือหัวมันฝรั่งเปลี่ยนเป็นสีเขียวเมื่อได้รับแสง
ข้อมูลอื่นๆ เกี่ยวกับวิธีการสร้างความแตกต่างของออร์แกเนลล์เหล่านี้
เรารู้ว่าในกระบวนการสุกผลมะเขือเทศ แอปเปิ้ล และพืชอื่นๆ (และในใบไม้ของต้นไม้ หญ้า และพุ่มไม้ในฤดูใบไม้ร่วง)"ความเสื่อมโทรม" เมื่อคลอโรพลาสต์ในเซลล์พืชกลายเป็นโครโมพลาสต์ ออร์แกเนลล์เหล่านี้ประกอบด้วยสารสี แคโรทีนอยด์
การเปลี่ยนแปลงนี้เกิดจากความจริงที่ว่าภายใต้เงื่อนไขบางประการ thylakoids จะถูกทำลายอย่างสมบูรณ์ หลังจากนั้นออร์แกเนลล์จึงได้มาซึ่งองค์กรภายในที่แตกต่างกัน เรากลับมาที่ประเด็นที่เราเริ่มพูดคุยกันในตอนต้นของบทความอีกครั้ง: อิทธิพลของนิวเคลียสที่มีต่อการพัฒนาคลอโรพลาสต์ มันเป็นผ่านโปรตีนพิเศษที่สังเคราะห์ในไซโตพลาสซึมของเซลล์ที่เริ่มต้นกระบวนการของการปรับโครงสร้างออร์กานอยด์
โครงสร้างคลอโรพลาสต์
เมื่อกล่าวถึงที่มาและการพัฒนาของคลอโรพลาสต์แล้ว เราควรศึกษาโครงสร้างของพวกมันให้ละเอียดยิ่งขึ้น ยิ่งไปกว่านั้น เป็นเรื่องที่น่าสนใจมากและควรค่าแก่การอภิปรายต่างหาก
โครงสร้างพื้นฐานของคลอโรพลาสต์ประกอบด้วยเยื่อไลโปโปรตีน 2 ชั้น ด้านในและด้านนอก ความหนาของแต่ละอันประมาณ 7 นาโนเมตรระยะห่างระหว่างกันคือ 20-30 นาโนเมตร เช่นเดียวกับในกรณีของพลาสติดอื่นๆ ชั้นในจะสร้างโครงสร้างพิเศษที่ยื่นออกมาในออร์แกนอยด์ ในคลอโรพลาสต์ที่โตเต็มที่มีเมมเบรน "คดเคี้ยว" สองประเภทในคราวเดียว แบบแรกคือ stromal lamellae ส่วนแบบหลังคือ thylakoid membranes
ลาเมลลาและไทลาคอยด์
ควรสังเกตว่ามีการเชื่อมต่อที่ชัดเจนว่าเมมเบรนคลอโรพลาสต์มีรูปแบบคล้ายคลึงกันซึ่งอยู่ภายในออร์แกนอยด์ ความจริงก็คือว่ารอยพับบางส่วนสามารถขยายจากผนังด้านหนึ่งไปยังอีกด้านหนึ่งได้ (เช่นเดียวกับในไมโตคอนเดรีย) ดังนั้นแผ่นแผ่นจึงสามารถสร้างเป็น "ถุง" หรือแบบกิ่งก็ได้เครือข่าย อย่างไรก็ตาม โครงสร้างเหล่านี้ส่วนใหญ่มักจะขนานกันและไม่ได้เชื่อมต่อกันแต่อย่างใด
อย่าลืมว่าในคลอโรพลาสต์ยังมีไทลาคอยด์เมมเบรนอยู่ด้วย เหล่านี้คือ "ถุง" แบบปิดที่จัดเรียงเป็นกอง เช่นเดียวกับในกรณีก่อนหน้านี้ มีระยะห่างระหว่างผนังทั้งสองของโพรง 20-30 นาโนเมตร คอลัมน์ของ "ถุง" เหล่านี้เรียกว่าเมล็ดพืช แต่ละคอลัมน์สามารถมีไทลาคอยด์ได้มากถึง 50 ตัว และในบางกรณีอาจมีมากกว่านั้นอีก เนื่องจาก "ขนาด" โดยรวมของกองดังกล่าวสามารถสูงถึง 0.5 ไมครอน บางครั้งจึงตรวจพบได้โดยใช้กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงธรรมดา
จำนวนธัญพืชที่มีอยู่ในคลอโรพลาสต์ของพืชที่สูงกว่าสามารถมีได้ 40-60 ไทลาคอยด์แต่ละตัวเกาะติดกันแน่นมากจนเยื่อหุ้มชั้นนอกของพวกมันก่อตัวเป็นระนาบเดียว ความหนาของชั้นที่ทางแยกสามารถสูงถึง 2 นาโนเมตร โปรดทราบว่าโครงสร้างดังกล่าวซึ่งเกิดขึ้นจากไทลาคอยด์และแผ่นลาเมลลาที่อยู่ติดกันนั้นไม่ใช่เรื่องแปลก
ในบริเวณที่สัมผัสกันนั้นยังมีเลเยอร์อยู่ ซึ่งบางครั้งอาจถึง 2 นาโนเมตรเท่ากัน ดังนั้นคลอโรพลาสต์ (โครงสร้างและหน้าที่มีความซับซ้อนมาก) จึงไม่ใช่โครงสร้างเสาหินเดียว แต่เป็น "สถานะภายในสถานะ" ในบางลักษณะ โครงสร้างของออร์แกเนลล์เหล่านี้ไม่ได้ซับซ้อนน้อยกว่าโครงสร้างเซลล์ทั้งหมด!
กรานาเชื่อมต่อกันอย่างแม่นยำด้วยแผ่นลาเมลเล่ แต่โพรงของไทลาคอยด์ซึ่งก่อตัวเป็นกองจะถูกปิดอยู่เสมอและไม่สื่อสารกับเยื่อหุ้มเซลล์แต่อย่างใดช่องว่าง. อย่างที่คุณเห็น โครงสร้างของคลอโรพลาสต์ค่อนข้างซับซ้อน
คลอโรพลาสต์มีสีอะไรบ้าง
อะไรอยู่ในสโตรมาของคลอโรพลาสต์แต่ละตัว? มีโมเลกุล DNA แต่ละตัวและไรโบโซมจำนวนมาก ในอะไมโลพลาสต์ มันอยู่ในสโตรมาที่มีการสะสมของแป้ง ดังนั้นโครโมพลาสต์จึงมีสารสีอยู่ที่นั่น แน่นอนว่ามีเม็ดสีคลอโรพลาสต์หลายชนิด แต่ที่พบบ่อยที่สุดคือคลอโรฟิลล์ แบ่งออกเป็นหลายประเภทพร้อมกัน:
- กรุ๊ป A (ฟ้า-เขียว). มันเกิดขึ้นใน 70% ของกรณีที่มีอยู่ในคลอโรพลาสต์ของพืชและสาหร่ายที่สูงขึ้นทั้งหมด
- กลุ่ม B (เหลือง-เขียว). ส่วนที่เหลืออีก 30% พบได้ในพืชและสาหร่ายสายพันธุ์ที่สูงกว่า
- กลุ่ม C, D และ E หายากกว่ามาก พบในคลอโรพลาสต์ของสาหร่ายและพืชบางชนิดตอนล่าง
ไม่ใช่เรื่องแปลกที่สาหร่ายสีแดงและสีน้ำตาลจะมีสีย้อมอินทรีย์ที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิงในคลอโรพลาสต์ สาหร่ายบางชนิดมักประกอบด้วยคลอโรพลาสต์ที่มีอยู่เกือบทั้งหมด
ฟังก์ชันคลอโรพลาสต์
แน่นอนว่าหน้าที่หลักของพวกมันคือการแปลงพลังงานแสงเป็นส่วนประกอบอินทรีย์ การสังเคราะห์ด้วยแสงเกิดขึ้นในธัญพืชโดยมีส่วนร่วมโดยตรงของคลอโรฟิลล์ มันดูดซับพลังงานจากแสงแดด แปลงเป็นพลังงานของอิเล็กตรอนที่ถูกกระตุ้น หลังมีอุปทานส่วนเกินให้พลังงานส่วนเกินซึ่งใช้สำหรับการสลายตัวของน้ำและการสังเคราะห์เอทีพี เมื่อน้ำแตกตัวจะเกิดออกซิเจนและไฮโดรเจนอย่างแรกดังที่เราเขียนไว้ข้างต้นเป็นผลพลอยได้และถูกปล่อยออกสู่อวกาศโดยรอบ และไฮโดรเจนจับกับโปรตีนพิเศษที่เรียกว่า ferredoxin
มันออกซิไดซ์อีกครั้ง โดยถ่ายไฮโดรเจนไปยังตัวรีดิวซ์ ซึ่งในทางชีวเคมีมีชื่อย่อว่า NADP ดังนั้น รูปแบบย่อของมันคือ NADP-H2 พูดง่ายๆ ก็คือ การสังเคราะห์ด้วยแสงจะผลิตสารดังต่อไปนี้: ATP, NADP-H2 และผลพลอยได้ในรูปของออกซิเจน
บทบาทพลังงานของ ATP
ATP ที่เกิดขึ้นมีความสำคัญอย่างยิ่ง เนื่องจากเป็น "พลังงานสะสม" หลักที่ส่งไปยังความต้องการที่หลากหลายของเซลล์ NADP-H2 ประกอบด้วยตัวรีดิวซ์ ไฮโดรเจน และสารประกอบนี้สามารถปล่อยออกไปได้อย่างง่ายดายหากจำเป็น พูดง่ายๆ ก็คือ มันคือสารรีดิวซ์สารเคมีที่มีประสิทธิภาพ: ในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง ปฏิกิริยามากมายเกิดขึ้นซึ่งก็ไม่สามารถดำเนินต่อไปได้หากไม่มีมัน
ถัดไป เอ็นไซม์คลอโรพลาสต์จะเข้ามามีบทบาทซึ่งทำหน้าที่ในความมืดและภายนอกแกรนต์: คลอโรพลาสต์ใช้ไฮโดรเจนจากตัวรีดิวซ์และพลังงานของ ATP เพื่อเริ่มการสังเคราะห์สารอินทรีย์จำนวนหนึ่ง. เนื่องจากการสังเคราะห์แสงเกิดขึ้นในสภาวะที่มีแสงสว่างเพียงพอ สารประกอบที่สะสมจึงถูกใช้เพื่อตอบสนองความต้องการของพืชในช่วงเวลาที่มืดมิดของวัน
คุณสามารถสังเกตได้อย่างถูกต้องว่ากระบวนการนี้มีความคล้ายคลึงกันอย่างน่าสงสัยในการหายใจในบางแง่มุม การสังเคราะห์ด้วยแสงแตกต่างจากการสังเคราะห์แสงอย่างไร? ตารางจะช่วยให้คุณเข้าใจปัญหานี้
| รายการเปรียบเทียบ | สังเคราะห์แสง | หายใจ |
| เมื่อมันเกิดขึ้น | กลางวันเท่านั้น กลางแดด | ทุกเวลา |
| รั่วตรงไหน | คลอโรฟิลล์บรรจุเซลล์ | เซลล์ที่มีชีวิตทั้งหมด |
| ออกซิเจน | ไฮไลท์ | การดูดซึม |
| CO2 | การดูดซึม | ไฮไลท์ |
| อินทรีย์วัตถุ | การสังเคราะห์ การแยกบางส่วน | แยกเท่านั้น |
| พลังงาน | กลืนกิน | โดดเด่น |
นี่คือการสังเคราะห์แสงที่แตกต่างจากการหายใจ ตารางแสดงให้เห็นความแตกต่างหลักอย่างชัดเจน
บาง "ความขัดแย้ง"
ปฏิกิริยาส่วนใหญ่เกิดขึ้นที่นั่น ในสโตรมาของคลอโรพลาสต์ เส้นทางต่อไปของสารสังเคราะห์นั้นแตกต่างกัน ดังนั้น น้ำตาลธรรมดาๆ จึงมีมากกว่าออร์กานอยด์ทันที โดยสะสมในส่วนอื่นของเซลล์ในรูปของโพลีแซ็กคาไรด์ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นแป้ง ในคลอโรพลาสต์ ทั้งการสะสมของไขมันและการสะสมเบื้องต้นของสารตั้งต้นจะเกิดขึ้น ซึ่งจะถูกขับออกไปยังส่วนอื่นๆ ของเซลล์
ควรเข้าใจอย่างชัดเจนว่าปฏิกิริยาฟิวชันทั้งหมดต้องการพลังงานจำนวนมหาศาล แหล่งเดียวของมันคือการสังเคราะห์ด้วยแสงแบบเดียวกัน นี่เป็นกระบวนการที่มักต้องใช้พลังงานมากจนต้องได้รับทำลายสารที่เกิดขึ้นจากการสังเคราะห์ครั้งก่อน! ดังนั้นพลังงานส่วนใหญ่ที่ได้รับในเส้นทางของมันจึงถูกใช้ไปกับการทำปฏิกิริยาเคมีหลายอย่างภายในเซลล์พืชด้วยตัวมันเอง
มีเพียงบางส่วนเท่านั้นที่ใช้เพื่อให้ได้สารอินทรีย์ที่พืชใช้เพื่อการเจริญเติบโตและการพัฒนาของมันเองโดยตรง หรือสะสมในรูปของไขมันหรือคาร์โบไฮเดรต
คลอโรพลาสต์คงที่หรือไม่
เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่าออร์แกเนลล์ของเซลล์ รวมทั้งคลอโรพลาสต์ (โครงสร้างและหน้าที่ที่เราได้อธิบายไว้อย่างละเอียด) อยู่ในที่เดียวอย่างเคร่งครัด นี่ไม่เป็นความจริง. คลอโรพลาสต์สามารถเคลื่อนที่ไปรอบ ๆ เซลล์ได้ ดังนั้น ในที่แสงน้อย พวกเขามักจะอยู่ในตำแหน่งใกล้กับด้านที่สว่างที่สุดของเซลล์ ในสภาวะที่มีแสงปานกลางและแสงน้อย พวกเขาสามารถเลือกตำแหน่งกลางบางตำแหน่งที่พวกเขาสามารถ "รับ" แสงแดดได้มากที่สุด ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า "โฟโตแทกซิส"
เช่นเดียวกับไมโตคอนเดรีย คลอโรพลาสต์เป็นออร์แกเนลล์อิสระที่ค่อนข้างอิสระ พวกมันมีไรโบโซมของตัวเอง พวกมันสังเคราะห์โปรตีนจำเพาะสูงจำนวนหนึ่งที่ใช้โดยพวกมันเท่านั้น มีแม้กระทั่งเอนไซม์เชิงซ้อนเฉพาะในระหว่างที่ทำงานซึ่งมีการผลิตไขมันพิเศษซึ่งจำเป็นสำหรับการสร้างเปลือกแผ่น เราได้พูดถึงต้นกำเนิดของโปรคาริโอตของออร์แกเนลล์เหล่านี้แล้ว แต่ควรเสริมด้วยว่านักวิทยาศาสตร์บางคนถือว่าคลอโรพลาสต์เป็นลูกหลานในสมัยโบราณของสิ่งมีชีวิตที่เป็นกาฝากบางตัวที่กลายเป็น symbionts ก่อนแล้วจึงสมบูรณ์ได้กลายเป็นส่วนสำคัญของเซลล์
ความสำคัญของคลอโรพลาสต์
สำหรับพืช เห็นได้ชัดเจน - นี่คือการสังเคราะห์พลังงานและสารที่เซลล์พืชใช้ แต่การสังเคราะห์ด้วยแสงเป็นกระบวนการที่ช่วยให้เกิดการสะสมของสารอินทรีย์ในระดับดาวเคราะห์อย่างต่อเนื่อง จากคาร์บอนไดออกไซด์ น้ำ และแสงแดด คลอโรพลาสต์สามารถสังเคราะห์สารประกอบโมเลกุลสูงที่ซับซ้อนจำนวนมากได้ ความสามารถนี้เป็นลักษณะเฉพาะสำหรับพวกเขาเท่านั้น และบุคคลก็ยังห่างไกลจากการทำซ้ำขั้นตอนนี้ในสภาพปลอม
ชีวมวลทั้งหมดบนพื้นผิวโลกของเราเกิดจากการดำรงอยู่ของออร์แกเนลล์ที่เล็กที่สุดเหล่านี้ ซึ่งอยู่ในส่วนลึกของเซลล์พืช หากไม่มีพวกมัน หากไม่มีกระบวนการสังเคราะห์แสงที่ดำเนินการโดยพวกมัน ก็จะไม่มีชีวิตบนโลกในลักษณะที่ปรากฏในปัจจุบัน
เราหวังว่าคุณจะได้เรียนรู้จากบทความนี้ว่าคลอโรพลาสคืออะไรและมีบทบาทอย่างไรต่อสิ่งมีชีวิตในพืช
