Karakteristik, Struktur, dan Jenis Plastos



itu Plast atau plastidiosson pada sekelompok organel sel semiautonomous dengan fungsi beragam. Mereka ditemukan dalam sel ganggang, lumut, pakis, gimnospermae dan angiospermae. Plastid yang paling terkenal adalah kloroplas, yang bertanggung jawab untuk fotosintesis dalam sel tanaman.

Menurut morfologi dan fungsinya, ada berbagai macam plastida: kromoplas, leucoplastos, amiloplastos, etioplastos, oleoplast, dan lainnya. Kromoplas mengkhususkan diri dalam menyimpan pigmen karotenoid, amiloplas menyimpan pati dan plastida yang tumbuh dalam gelap disebut etioplastos..

Anehnya, plastid telah dilaporkan pada beberapa cacing parasit dan moluska laut tertentu.

Indeks

  • 1 Karakteristik umum
  • 2 Struktur
  • 3 Jenis
    • 3.1 Proplastides
    • 3.2 Kloroplas
    • 3.3 Amiloplas
    • 3.4 Chromoplasts
    • 3.5 Oleoplasts
    • 3.6 Leucoplastos
    • 3.7 Gerontoplastos
    • 3.8 Etioplas
  • 4 Referensi

Karakteristik umum

Plastida adalah organel yang ada dalam sel tanaman yang dilapisi dengan membran lipid ganda. Mereka memiliki genom sendiri, konsekuensi dari asal endosimbiotik mereka.

Disarankan bahwa sekitar 1,5 miliar tahun yang lalu sel protoeucariot menelan bakteri fotosintesis, sehingga menimbulkan garis keturunan eukariotik..

Secara evolusi kita dapat membedakan tiga garis plastid: glaucophytes, garis keturunan ganggang merah (rhodoplastos) dan garis keturunan ganggang hijau (kloroplas). Silsilah hijau memunculkan plastida ganggang dan tanaman.

Bahan genetik memiliki 120 hingga 160 kb - pada tanaman yang lebih tinggi - dan diatur dalam molekul DNA beruntai ganda yang tertutup dan melingkar..

Salah satu fitur yang paling mencolok dari organel ini adalah kemampuan untuk bertukar pikiran. Perubahan ini terjadi berkat adanya rangsangan molekul dan lingkungan. Misalnya, ketika Ethioplast menerima sinar matahari, ia mensintesis klorofil dan menjadi kloroplas.

Selain fotosintesis, plastid memenuhi berbagai fungsi: sintesis lipid dan asam amino, penyimpanan lipid dan pati, fungsi stomata, pewarnaan struktur tanaman seperti bunga dan buah-buahan, dan persepsi gravitasi.

Struktur

Semua plastida dikelilingi oleh membran lipid ganda dan di dalamnya memiliki struktur membran kecil yang disebut thylakoids, yang dapat meluas dalam jenis plastida tertentu..

Strukturnya tergantung pada jenis plastid, dan masing-masing varian akan dijelaskan secara rinci di bagian berikut.

Jenis

Ada serangkaian plastida yang memenuhi fungsi berbeda dalam sel tanaman. Namun, batas antara setiap jenis plastid tidak terlalu jelas, karena ada interaksi yang signifikan antara struktur dan ada kemungkinan interkonversi.

Dengan cara yang sama, ketika membandingkan antara berbagai jenis sel ditemukan bahwa populasi plastid tidak homogen. Di antara jenis dasar plastida yang ditemukan pada tanaman tingkat tinggi adalah sebagai berikut:

Proplastida

Mereka adalah plastida yang belum dibedakan dan bertanggung jawab untuk membuat semua jenis plastida. Mereka ditemukan di meristem tanaman, baik di akar maupun di batang. Mereka juga di embrio dan jaringan muda lainnya.

Mereka adalah struktur kecil, panjang satu atau dua mikrometer dan tidak mengandung pigmen apa pun. Mereka memiliki membran tilakoid dan ribosom mereka sendiri. Dalam biji, proplastidia mengandung biji-bijian pati, menjadi sumber cadangan penting bagi embrio.

Jumlah proplastidia per sel bervariasi, dan antara 10 dan 20 struktur ini dapat ditemukan.

Distribusi proplastida dalam proses pembelahan sel sangat penting untuk berfungsinya meristem atau organ tertentu. Ketika segregasi yang tidak merata terjadi dan sebuah sel tidak menerima plastid, ia ditakdirkan untuk mati dengan cepat.

Oleh karena itu, strategi untuk memastikan pembagian plastid ke sel anak secara merata harus didistribusikan secara homogen dalam sitoplasma sel.

Demikian juga, proplastidios harus diwarisi oleh keturunan dan hadir dalam pembentukan gamet.

Kloroplas

Kloroplas adalah plastida sel tanaman yang paling menonjol dan mencolok. Bentuknya oval atau spheroidal dan jumlahnya biasanya bervariasi antara 10 dan 100 kloroplas per sel, meskipun dapat mencapai 200.

Mereka mengukur dari 5 hingga 10 μm panjang dan dari 2 hingga 5 μm lebarnya. Mereka terletak terutama di daun tanaman, meskipun mereka dapat hadir di batang, tangkai daun, kelopak belum menghasilkan, antara lain.

Kloroplas berkembang dalam struktur tanaman yang tidak di bawah tanah, dari proplastidia. Perubahan paling terkenal adalah produksi pigmen, untuk mengambil karakteristik warna hijau organel ini.

Seperti halnya plastida lain, mereka dikelilingi oleh membran ganda dan di dalamnya mereka memiliki sistem membran ketiga, yaitu thylakoids, yang tertanam dalam stroma.

Thilacoids adalah struktur berbentuk cakram yang ditumpuk dalam butiran. Dengan cara ini, kloroplas secara struktural dapat dibagi menjadi tiga kompartemen: ruang antara membran, stroma dan lumen tilakoid..

Seperti dalam mitokondria, pewarisan kloroplas dari orang tua ke anak-anak terjadi pada salah satu orang tua (uniparental) dan mereka memiliki bahan genetik sendiri.

Fungsi

Dalam kloroplas, proses fotosintesis terjadi, yang memungkinkan tanaman menangkap cahaya dari matahari dan mengubahnya menjadi molekul organik. Faktanya, kloroplas adalah satu-satunya plastid dengan kemampuan fotosintesis.

Proses ini dimulai pada membran tylakoid dengan fase cahaya, di mana kompleks enzimatik dan protein yang diperlukan untuk proses tersebut berlabuh. Tahap akhir fotosintesis, atau fase gelap, terjadi di stroma.

Amiloplas

Amiloplas memiliki spesialisasi dalam penyimpanan butiran pati. Mereka kebanyakan ditemukan di jaringan cadangan tanaman, seperti endosperma dalam biji dan umbi.

Kebanyakan amiloplas terbentuk langsung dari protoplasd selama perkembangan organisme. Secara eksperimental, pembentukan amiloplas telah dicapai dengan mengganti auksin fitohormon dengan sitokinin, menyebabkan pengurangan pembelahan sel dan menginduksi akumulasi pati..

Plastida ini adalah reservoir dari berbagai enzim, mirip dengan kloroplas, meskipun mereka kekurangan klorofil dan mesin fotosintesis..

Persepsi tingkat keparahan

Amiloplas berhubungan dengan respons terhadap sensasi gravitasi. Di akar, sensasi gravitasi dirasakan oleh sel-sel columella.

Dalam struktur ini adalah statolit, yang merupakan amiloplas khusus. Organel ini terletak di bagian bawah sel columella, yang menunjukkan rasa gravitasi.

Posisi statolith memicu serangkaian sinyal yang mengarah pada redistribusi hormon auksin, menyebabkan pertumbuhan struktur yang mendukung gravitasi..

Butiran pati

Pati adalah polimer tidak larut semikristalin yang dibentuk oleh unit glukosa berulang, menghasilkan dua jenis molekul, amilopeptin dan amilosa..

Amilopeptin memiliki struktur bercabang, sementara amilosa adalah polimer linier dan terakumulasi dalam banyak kasus dalam rasio 70% amilopeptin dan 30% amilosa.

Butiran pati memiliki struktur yang cukup teratur, terkait dengan rantai amilopeptin.

Dalam amiloplas yang dipelajari dari endosperma sereal, butiran bervariasi dalam diameternya dari 1 hingga 100 μm, dan dapat membedakan antara butiran besar dan kecil yang umumnya disintesis dalam berbagai amiloplas.

Chromoplasts

Chromoplasts adalah plastid yang sangat heterogen yang menyimpan berbagai pigmen pada bunga, buah-buahan, dan struktur berpigmen lainnya. Juga, ada vakuola tertentu dalam sel yang dapat menyimpan pigmen.

Dalam angiospermae perlu memiliki beberapa mekanisme untuk menarik hewan yang bertanggung jawab atas penyerbukan; untuk alasan ini, seleksi alam mendukung akumulasi pigmen yang cerah dan menarik dalam beberapa struktur tanaman.

Secara umum, kromoplas berkembang dari kloroplas selama proses pematangan buah-buahan, di mana buah hijau memiliki warna khas dari waktu ke waktu. Misalnya, tomat yang belum matang berwarna hijau dan ketika matang mereka berwarna merah cerah.

Pigmen utama yang terakumulasi dalam kromoplas adalah karotenoid, yang bervariasi dan dapat memberikan warna berbeda. Karoten berwarna oranye, likopen berwarna merah, dan zeaxanthin dan violaxanthin berwarna kuning.

Warna akhir struktur ditentukan oleh kombinasi pigmen tersebut.

Oleoplas

Plastid juga mampu menyimpan molekul yang bersifat lipid atau protein. Oleoplast cenderung menyimpan lemak dalam tubuh khusus yang disebut plastoglóbulos.

Antena bunga ditemukan dan isinya dilepaskan ke dinding butir serbuk sari. Mereka juga sangat umum pada spesies kaktus tertentu.

Selain itu, oleoplas memiliki protein berbeda seperti fibrilin dan enzim yang berkaitan dengan metabolisme isoprenoid..

Leucoplastos

Leucoplastos adalah plastidios tanpa pigmen. Mengikuti definisi ini, amiloplas, oleoplas, dan proteinoplas dapat diklasifikasikan sebagai varian leucoplastos..

Leucoplastos ditemukan di sebagian besar jaringan tanaman. Mereka tidak memiliki membran tilakoid yang mencolok dan mereka memiliki beberapa plastoglobulin.

Mereka memiliki fungsi metabolisme di akar, di mana mereka mengumpulkan jumlah penting pati.

Gerontoplastos

Ketika tanaman menua, konversi kloroplas terjadi di gerontoplastos. Selama proses penuaan, membran tilakoid terurai, sel-sel plastogli menumpuk dan degradasi klorofil.

Etioplastos

Ketika tanaman tumbuh dalam kondisi cahaya rendah, kloroplas tidak berkembang dengan baik dan plastid yang terbentuk disebut ethioplasto.

Etioplastos mengandung butiran pati dan tidak memiliki membran tylakoid yang banyak dikembangkan seperti pada kloroplas dewasa. Jika kondisinya berubah dan ada cukup cahaya, etioplastos dapat berkembang dalam kloroplas.

Referensi

  1. Biswal, U. C., & Raval, M. K. (2003). Biogenesis kloroplas: dari proplastid ke gerontoplast. Sains Springer & Media Bisnis.
  2. Cooper, G.M. (2000). Sel: Suatu Pendekatan Molekuler. Edisi ke-2. Sunderland (MA): Sinauer Associates. Kloroplas dan Plastida Lainnya. Tersedia di: ncbi.nlm.nih.gov
  3. Gould, S. B., Waller, R. F., & McFadden, G. I. (2008). Evolusi plastid. Tinjauan tahunan biologi tanaman, 59, 491-517.
  4. Lopez-Juez, E., & Pyke, K. A. (2004). Plastids melepaskan: pengembangan dan integrasi mereka dalam pengembangan pabrik. Jurnal Internasional Biologi Perkembangan, 49(5-6), 557-577.
  5. Pyke, K. (2009). Biologi plastid. Cambridge University Press.
  6. Pyke, K. (2010). Pembagian plastid. Tanaman AoB, plq016.
  7. Wise, R. R. (2007). Keragaman bentuk dan fungsi plastid. Masuk Struktur dan fungsi plastid (hal. 3-26). Springer, Dordrecht.