Одной из отличительных черт представителей растительного царства является наличие в их клетках особых структур - пластид. К ним относятся хлоропласты, хромопласты и лейкопласты, строение и функции которых будут рассмотрены в нашей статье.
Что такое пластиды
Пластидами называют органеллы клеток растений, грибов и некоторых простейших животных. Это тельца округлой формы, которые имеют полуавтономное строение. Они способны взаимопревращаться друг в друга. Например, лейкопласты, строение и функции которых меняются под воздействием прямых солнечных лучей, преобразуются в хлоропласты. Многие наблюдали, что клубни картофеля зеленееют. Это и есть результат такого удивительного превращения. Но употреблять такой продукт в пищу не стоит. Вместе с хлоропластами в клубнях накапливается яд - алкалоид соланин. Он способен вызвать сильное пищевое отравление и особенно опасен для детей.
При созревании фруктов и овощей также происходит взаимопревращение пластид. Только в этом случае из лейкопластов образуются хромопласты, определяющие цвет различных частей растения: желтый, красный, розовый, фиолетовый и т. п.
Виды пластид
Лейкопласты, пластиды хромопласты, хлоропласты отличаются как строением, так и выполняемыми функциями. Но все они играют важную и незаменимую роль. Способность придавать окраску различным частям растения связана с тем, что хромопласты содержат различные пигменты - красящие вещества.
Яркие лепестки венчиков большинства растений - типичное тому доказательство. Такой цвет вместе с ароматом цветков привлекает насекомых для опыления, которое предшествует оплодотворению и образованию плодов.
Зеленые пластиды содержат пигмент хлорофилл, определяющий их цвет. Наличие этого вещества (наряду с углекислым газом, водой и солнечным излучением) является обязательным условием протекания процесса фотосинтеза. В его ходе растения образуют углеводы и кислород. Первые являются для них источником питания, роста и развития. А газ кислород все живые существа, от бактерий до человека, используют для дыхания.
Строение лейкопластов
Лейкопласты являются бесцветными органеллами. Они имеют правильную сферическую форму. Система мембран внутри развита достаточно слабо. Форма может меняться на неправильную только в том случае, когда в их цитоплазме начинают формироваться достаточно крупные крахмальные зерна. Пластиды лейкопласты содержатся в запасающей основной ткани растений. Она образует основу видоизменений побега - клубней, луковиц, корневищ. Функция лейкопластов и определена такими особенностями их строения. В полости данных органелл способны накапливаться многие ценные питательные вещества. Лейкопласты, как и все пластиды, являются двухмембранными органеллами. Однако внутренняя оболочка не образует ярко выраженных выростов внутрь структуры.
Лейкопласты - эукариотические клетки. Это значит, что в их цитоплазме молекулы ДНК, несущие генетическую информацию, содержатся в оформленном ядре.
Функция лейкопластов
Данные пластиды являются специализированными. В зависимости от вида они способны накапливать и синтезировать различные виды органических веществ. Например, углевод крахмал содержат амилопласты. Это вещество является характерным для всех растений, поскольку образуется из глюкозы, полученной в процессе фотосинтеза. Олеопласты производят и запасают жиры. Жидкие жиры также содержатся в клетках некоторых растений и называются маслами. Протеинопласты содержат белки. Обуславливает такие функции именно строение лейкопластов. Кроме полости, необходимой для запаса и хранения различных веществ, они содержат ферменты. Эти биологические природные катализаторы способны ускорять химические реакции, но не входят в состав их продуктов. Под воздействием, например, простого углевода глюкозы образуется полисахарид крахмал. Когда возникают условия, неблагоприятные для протекания фотосинтеза, он снова расщепляется до мономеров и используется растением для осуществления процессов жизнедеятельности.
Где находятся лейкопласты
Поскольку основная функция лейкопластов - это накопление веществ, данные органеллы содержатся в утолщенных и мясистых частях растений. Особенно богаты ими клубни картофеля. Каждый школьник способен провести качественную реакцию на крахмал, который содержится в его лейкопластах. Для этого просто необходимо нанести на свежий срез несколько капель раствора йода. Под его влиянием бесцветные до этого пластиды приобретут насыщенную фиолетовую окраску. Их можно рассмотреть под микроскопом даже при малом увеличении.
В луковицах растений также много лейкопластов. Благодаря большому запасу воды и углеводов такие корни способны переносить под землей неблагоприятные периоды засухи, заморозков и жары. При этом надземная небольшая часть растения отмирает, а видоизмененный побег остается жизнеспособным. Например, тюльпаны за пару недель успевают вырасти и отцвести. А дальше в их луковице накапливаются углеводы, образованные в процессе фотосинтеза зелеными частями этого весеннего растения.
Не являются исключением и корневища. Всем известно, как трудно избавиться от сорняков. Им не страшна даже сильнейшая засуха, и листья появляются вновь над поверхностью грунта. Все дело в том, что само растение развивается под землей в виде утолщенного видоизмененного побега с удлиненными междоузлиями. Оно содержит значительное количество лейкопластов, а значит, и запас веществ.
Эндосперм семян, споры грибов, яйцеклетки высших растений выполняют свои функции именно благодаря наличию данных пластид.
Происхождение лейкопластов
Факт наличия лейкопластов еще в эмбриональной ткани растительных организмов доказан. А формируются они из так называемых пропластид. Эти структуры являются предшественниками всех видов подобных органелл. Изначально они расположены в меристеме - образовательной ткани растений. Пропластиды представляют собой микроскопические тельца размером до 1 мкм. Именно с них начинается вся цепочка взаимопревращений этих органел растительных клеток.
Таким образом, главная функция лейкопластов заключается в синтезе, накоплении и хранении различных видов органических веществ, необходимых для существования живых организмов.
