プラストの特徴、構造、種類



の プラスト あるいはプラスチドジオソンは、さまざまな機能を持つ半自律的細胞オルガネラのグループです。それらは藻類、コケ、シダ、裸子植物および被子植物細胞に見られる。最も顕著な色素体は葉緑体で、植物細胞の光合成に関与しています。.

その形態および機能によれば、色素体には非常に多様なものがある：中でも、色素体、白血球、アミロプラスト、エチオプラスト、オレオプラスト。クロモプラストはカロチノイド色素の貯蔵を専門とし、アミロプラストはデンプンを貯蔵し、暗所で成長するプラスチドはエチオプラストと呼ばれます。.

驚くべきことに、プラスチドはいくつかの寄生虫や特定の海洋軟体動物で報告されています.

索引

  • 1一般的な特徴
  • 2つの構造
  • 3種類
    • 3.1予測値
    • 3.2葉緑体
    • 3.3アミロプラスト
    • 3.4クロモプラスト
    • 3.5オレオプラスト
    • 3.6ロイコプラスト
    • 3.7 Gerontoplastos
    • 3.8エチオプラスト
  • 4参考文献

一般的な特徴

色素体は、二重脂質膜でコーティングされた植物細胞に存在する細胞小器官です。それらは彼ら自身のゲノムを持っています、彼らの共生共生起源の結果.

約15億年前に、プロトユーカリオット細胞が光合成細菌を飲み込み、真核生物系譜を生み出したことが示唆されています。.

進化的に我々は3つの色素体系統を区別することができる：緑内障、紅藻類の系統（ロドプラスト）および緑藻類の系統（葉緑体）。緑の系統は、藻類と植物の両方のプラスチドを生み出しました.

遺伝物質は、高等植物では120〜160 kbで、閉じた環状の二本鎖DNA分子で構成されています。.

これらの細胞小器官の最も顕著な特徴の1つは相互変換する能力です。この変化は分子的および環境的刺激の存在のおかげで起こる。例えば、エチオプラストが太陽光を受けると、クロロフィルを合成して葉緑体になります。.

色素体は、光合成に加えて、脂質やアミノ酸の合成、脂質やデンプンの貯蔵、気孔の機能、花や果物などの植物構造の着色、そして重力の認識といったさまざまな機能を果たします。.

構造

すべての色素体は二重脂質膜に囲まれており、その内側にはチラコイドと呼ばれる小さな膜構造を持っています。.

その構造は色素体の種類に依存し、そして各変異体は以下のセクションにおいて詳細に記載されるであろう。.

タイプ

植物細胞のさまざまな機能を果たす一連の色素体があります。しかしながら、構造間に有意な相互作用がありそして相互変換の可能性があるので、各タイプの色素体間の限界はあまり明確ではない。.

同様に、異なる種類の細胞間を比較すると、色素体の集団は均一ではないことがわかった。高等植物に見られる色素体の基本的な種類は次のとおりです。

プロプラステッド

それらは、まだ分化していないプラスチドであり、あらゆるタイプのプラスチドの由来に関与しています。それらは根でも茎でも、植物の分裂組織に見られる。それらは胚や他の若い組織にもあります.

それらは1〜2マイクロメートルの長さの小さな構造で、顔料を一切含んでいません。それらはチラコイド膜およびそれら自身のリボソームを有する。種子では、前色素体はデンプン粒を含み、胚のための重要な備蓄源です。.

1細胞あたりの色素体形成数はさまざまで、これらの構造のうち10〜20個が見られます。.

細胞分裂の過程におけるプロプラスチドの分布は、分裂組織または特定の臓器の適切な機能にとって不可欠である。不均等な分離が起こり、細胞が色素体を受け取らない場合、それは即死のために運命づけられています.

したがって、娘細胞への色素体の公平な分裂を確実にするための戦略は、細胞質中に均一に分布することである。.

同様に、プロプラスチドは子孫によって受け継がれなければならず、配偶子の形成に存在している.

葉緑体

葉緑体は植物細胞の最も顕著で目立つプラスチドです。その形状は楕円形または回転楕円形で、数は細胞あたり10〜100個の葉緑体で変化しますが、200個に達することがあります。.

それらの長さは5〜10μm、幅は2〜5μmです。それらは茎、葉柄、未熟な花弁などに存在することができますが、それらは主に植物の葉にあります.

葉緑体は、前色素体から、地下には存在しない植物の構造で発生する。最も悪名高い変更はこのオルガネラの緑色の特徴を取るために、顔料の生産です。.

他の色素体と同様に、それらは二重膜に囲まれており、それらの内部には支質に埋め込まれた第三の膜系、チラコイドがある。.

チラコイドは、顆粒状に積み重ねられた円盤形の構造です。このようにして、葉緑体は構造的に3つの区画に分けることができる：膜間の空間、間質およびチラコイドの内腔。.

ミトコンドリアと同様に、親から子への葉緑体の遺伝は親の一方の側（片親）で起こり、それらはそれら自身の遺伝物質を持っています.

機能

葉緑体では、光合成過程が起こり、それによって植物は太陽からの光を捕獲し、それを有機分子に変換することができます。実際、葉緑体は光合成能力を持つ唯一の色素体です。.

この過程はチラコイドの軽い相の膜から始まり、そこには過程に必要な酵素複合体とタンパク質が固定されている。間質で起こる光合成の最終段階、すなわち暗期.

アミロプラスト

アミロプラストは澱粉粒の貯蔵に特化しています。それらは、種子や塊茎の胚乳など、植物の保護組織に主に見られます。.

ほとんどのアミロプラストは、生物の発生の間に原形質体から直接形成される。実験的に、アミロプラストの形成は、植物ホルモンオーキシンをサイトカイニンで置換し、細胞分裂の減少を引き起こしそしてデンプンの蓄積を誘導することによって達成された。.

これらの色素体は、葉緑体や光合成機構を欠いているが、葉緑体と同様に多種多様な酵素の貯蔵庫である。.

重症度の知覚

アミロプラストは、重力感覚に対する反応に関連しています。根では、重力の感覚はcolumellaの細胞によって知覚されます.

この構造の中には、特殊なアミロプラストであるスタトリスがあります。これらのオルガネラは、コリメラの細胞の底に位置していて、重力感を示しています。.

スタトリスの位置は一連のシグナルを引き起こし、それがオーキシンホルモンの再分布を引き起こし、重力を支持して構造の成長を引き起こします.

澱粉粒

デンプンは、グルコースの繰り返し単位によって形成される半結晶性の不溶性ポリマーで、アミロペプチンとアミロースの2種類の分子を生成します。.

アミロペプチンは分岐構造を有するが、アミロースは直鎖状ポリマーであり、ほとんどの場合、70％のアミロペプチンと30％のアミロースの比率で蓄積する。.

デンプン顆粒は、アミロペプチン鎖に関連したかなり組織化された構造をしています.

穀物の胚乳由来の研究されたアミロプラストにおいて、顆粒はそれらの直径が1〜100μmで変化し、そして異なるアミロプラストにおいて一般的に合成される大きい顆粒と小さい顆粒とを区別することができる。.

クロモプラスト

クロモプラストは、花、果物、その他の色素構造の中に異なる色素を貯蔵する、非常に不均一な色素体です。また、色素を貯蔵することができる細胞内の特定の液胞があります.

被子植物では、受粉の原因となる動物を引き付けるための何らかのメカニズムが必要です。このため、自然淘汰は植物構造の中に明るく魅力的な色素の蓄積を促進します.

一般に、有色体は果実の熟成過程中に葉緑体から発生し、そこでは緑の果実が経時的に特徴的な色を帯びる。例えば、未熟トマトは緑色で、熟したときは鮮やかな赤です。.

クロモプラストに蓄積する主な色素はカロテノイドです。カロテノイドはさまざまで、色が異なることがあります。カロチンはオレンジ色、リコピンは赤色、ゼアキサンチンとビオラキサンチンは黄色.

構造の最終着色は前記顔料の組み合わせにより定義される。.

オレオプラスト

色素体はまた、脂質またはタンパク質の性質の分子を貯蔵することができる。オレオプラストは、plastoglóbulosと呼ばれる特別なボディに脂質を貯蔵する傾向があります.

花のアンテナが見つかり、その内容は花粉粒の壁に放出されます。彼らはまた、特定のサボテン種で非常に一般的です.

さらに、オレオプラストは、フィブリリンのような異なるタンパク質とイソプレノイドの代謝に関連する酵素を有する。.

ロイコプラスト

白斑は色素を含まない色素体である。この定義に従うと、アミロプラスト、オレオプラストおよびプロテインプラストは、ロイコプラストの変異体として分類され得る。.

ロイコプラストは、ほとんどの植物組織に見られます。目立ったチラコイド膜がなく、プラストグロブリンがほとんどありません.

それらは根で代謝機能を持ち、そこでそれらは重要な量のデンプンを蓄積する。.

Gerontoplastos

植物が老化すると、葉緑体の転換が胚盤胞で起こる。老化過程の間に、チラコイド膜は崩壊し、plastogli細胞は蓄積し、クロロフィルは分解する.

エチオプラスト

植物が低照度条件下で生育すると、葉緑体は適切に発育せず、形成された色素体はエチオプラストと呼ばれます。.

エチオプラストはデンプン粒を含み、成熟葉緑体のように広く発達したチラコイドの膜を持たない。状況が変化し、十分な光がある場合、エチオプラストは葉緑体で発生する可能性があります。.

参考文献

  1. Biswal、U. C.＆Raval、M. K.（2003）. 葉緑体の生合成：前色素体から胚盤葉まで. Springer Science＆Businessメディア.
  2. クーパー、Ｇ。 （2000）. 細胞分子アプローチ第2版. サンダーランド（MA）：Sinauer Associates。葉緑体およびその他の色素体ncbi.nlm.nih.govから入手できます。
  3. Gould、S。B.、Waller、R。F.、およびMcFadden、G。I。（2008）。色素体の進化. 植物生物学の年次レビュー, 59, 491-517.
  4. Lopez-Juez、E.、＆Pyke、K. A.（2004）。解放されたプラスチド：それらの開発と植物開発におけるそれらの統合. 発生生物学国際ジャーナル, 49（5-6）、557-577.
  5. Pyke、K.（2009）. 色素体生物学. ケンブリッジ大学出版局.
  6. Pyke、K.（2010）。色素体分裂. AoBの植物, plq016.
  7. Wise、R. R.（2007）。色素体の形態と機能の多様性で プラスチドの構造と機能 （pp。3-26）。 Springer、ドルドレヒト.