पौधे और जंतु कोशिकाओं के बीच मुख्य अंतरों में से एक प्लास्टिड जैसे पहले जीवों के कोशिका द्रव्य में उपस्थिति है। संरचना, उनकी महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं की विशेषताएं, साथ ही क्लोरोप्लास्ट, क्रोमोप्लास्ट और ल्यूकोप्लास्ट के महत्व पर इस लेख में चर्चा की जाएगी।
क्लोरोप्लास्ट संरचना
हरे प्लास्टिड, जिनकी संरचना का अब हम अध्ययन करेंगे, उच्च बीजाणु और बीज पौधों की कोशिकाओं के अनिवार्य अंग हैं। वे डबल-झिल्ली सेलुलर ऑर्गेनेल हैं और एक अंडाकार आकार है। साइटोप्लाज्म में उनकी संख्या भिन्न हो सकती है। उदाहरण के लिए, तंबाकू के एक पत्ती ब्लेड के स्तंभ पैरेन्काइमा की कोशिकाओं में 30 से 50 तक अनाज परिवार के पौधों के तनों में एक हजार क्लोरोप्लास्ट होते हैं।
ऑर्गेनॉइड बनाने वाली दोनों झिल्लियों की एक अलग संरचना होती है: बाहरी एक चिकनी, तीन-परत होती है, जो पादप कोशिका की झिल्ली के समान होती है। भीतरी भाग में कई तह होते हैं जिन्हें लैमेली कहा जाता है। उनके समीप चपटी थैली होती हैं - थायलाकोइड्स। लैमेली का एक नेटवर्क बनाती हैसमानांतर नलिकाएं। लैमेली के बीच थायलाकोइड निकाय होते हैं। उन्हें ढेर में एकत्र किया जाता है - अनाज जो एक दूसरे से जुड़ा हो सकता है। एक क्लोरोप्लास्ट में इनकी संख्या 60-150 होती है। क्लोरोप्लास्ट की पूरी आंतरिक गुहा मैट्रिक्स से भरी हुई है।
ऑर्गेनेला में स्वायत्तता के संकेत हैं: इसकी अपनी वंशानुगत सामग्री - गोलाकार डीएनए, जिसकी बदौलत क्लोरोप्लास्ट गुणा कर सकते हैं। एक बंद बाहरी झिल्ली भी होती है जो कोशिका के कोशिका द्रव्य में होने वाली प्रक्रियाओं से ऑर्गेनेल को सीमित करती है। क्लोरोप्लास्ट के अपने स्वयं के राइबोसोम, आई-आरएनए और टी-आरएनए अणु होते हैं, जिसका अर्थ है कि वे प्रोटीन संश्लेषण में सक्षम हैं।
थायलाकोइड कार्य
जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, पादप कोशिका प्लास्टिड - क्लोरोप्लास्ट - में विशेष चपटी थैली होती है जिसे थायलाकोइड्स कहा जाता है। उनमें वर्णक पाए गए - क्लोरोफिल (प्रकाश संश्लेषण में भाग लेना) और कैरोटीनॉयड (सहायक और ट्राफिक कार्य करना)। एक एंजाइमेटिक सिस्टम भी है जो प्रकाश संश्लेषण के प्रकाश और अंधेरे चरणों की प्रतिक्रियाएं प्रदान करता है। थायलाकोइड्स एंटेना के रूप में कार्य करते हैं: वे प्रकाश क्वांटा को केंद्रित करते हैं और उन्हें क्लोरोफिल अणुओं की ओर निर्देशित करते हैं।
क्लोरोप्लास्ट की मुख्य प्रक्रिया प्रकाश संश्लेषण है
ऑटोट्रॉफ़िक कोशिकाएं कार्बन डाइऑक्साइड और प्रकाश ऊर्जा का उपयोग करके, विशेष रूप से ग्लूकोज में कार्बनिक पदार्थों को स्वतंत्र रूप से संश्लेषित करने में सक्षम हैं। हरे प्लास्टिड, जिनके कार्यों का हम वर्तमान में अध्ययन कर रहे हैं, फोटोट्रॉफ़्स का एक अभिन्न अंग हैं - बहुकोशिकीय जीव जैसे:
- उच्च बीजाणु पौधे (काई, घोड़े की पूंछ, क्लब काई,फ़र्न);
- बीज (जिमनोस्पर्म - जिंगा, कॉनिफ़र, एफेड्रा और एंजियोस्पर्म या फूल वाले पौधे)।
प्रकाश संश्लेषण रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं की एक प्रणाली है, जो दाता पदार्थों से यौगिकों में इलेक्ट्रॉन हस्तांतरण की प्रक्रिया पर आधारित होती है जो उन्हें तथाकथित स्वीकर्ता "प्राप्त" करते हैं।
इन प्रतिक्रियाओं से कार्बनिक पदार्थों का संश्लेषण होता है, विशेष रूप से ग्लूकोज में, और आणविक ऑक्सीजन की रिहाई होती है। प्रकाश संश्लेषण का प्रकाश चरण थायलाकोइड झिल्ली पर प्रकाश ऊर्जा की क्रिया के तहत होता है। अवशोषित प्रकाश क्वांटा हरे वर्णक - क्लोरोफिल बनाने वाले मैग्नीशियम परमाणुओं के इलेक्ट्रॉनों को उत्तेजित करता है।
इलेक्ट्रॉनों की ऊर्जा का उपयोग ऊर्जा-गहन पदार्थों के संश्लेषण के लिए किया जाता है: ATP और NADP-H2। क्लोरोप्लास्ट मैट्रिक्स में होने वाली डार्क फेज प्रतिक्रियाओं के लिए उन्हें सेल द्वारा क्लीव किया जाता है। इन सिंथेटिक प्रतिक्रियाओं के संयोजन से ग्लूकोज, अमीनो एसिड, ग्लिसरॉल और फैटी एसिड के अणुओं का निर्माण होता है, जो कोशिका के निर्माण और ट्रॉफिक सामग्री के रूप में काम करते हैं।
प्लास्टिड प्रकार
हरित प्लास्टिड, जिनकी संरचना और कार्यों की हमने पहले चर्चा की थी, वे पत्तियों, हरे तनों में पाए जाते हैं और ये एकमात्र प्रजाति नहीं हैं। तो, फलों की त्वचा में, फूलों के पौधों की पंखुड़ियों में, भूमिगत शूटिंग के बाहरी आवरणों में - कंद और बल्ब, अन्य प्लास्टिड होते हैं। उन्हें क्रोमोप्लास्ट या ल्यूकोप्लास्ट कहा जाता है।
रंगहीन अंगक (ल्यूकोप्लास्ट) का आकार भिन्न होता है और वे क्लोरोप्लास्ट से इस मायने में भिन्न होते हैं कि वेआंतरिक गुहा में पतली प्लेटें नहीं होती हैं - लैमेला, और मैट्रिक्स में डूबे थायलाकोइड्स की संख्या कम होती है। मैट्रिक्स में ही डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड, प्रोटीन-संश्लेषण करने वाले ऑर्गेनेल - राइबोसोम और प्रोटीयोलाइटिक एंजाइम होते हैं जो प्रोटीन और कार्बोहाइड्रेट को तोड़ते हैं।
ल्यूकोप्लास्ट में ग्लूकोज से स्टार्च अणुओं के निर्माण में शामिल एंजाइम - सिंथेटेस भी होते हैं। नतीजतन, रंगहीन पौधे कोशिका प्लास्टिड आरक्षित पोषक तत्व जमा करते हैं: प्रोटीन ग्रेन्युल और स्टार्च अनाज। ये प्लास्टिड, जिनका कार्य कार्बनिक पदार्थों को जमा करना है, क्रोमोप्लास्ट में बदल सकते हैं, उदाहरण के लिए, टमाटर के पकने के दौरान जो दूधिया पकने की अवस्था में होते हैं।
एक उच्च-रिज़ॉल्यूशन स्कैनिंग माइक्रोस्कोप के तहत, तीनों प्रकार के प्लास्टिड्स की संरचना में अंतर स्पष्ट रूप से दिखाई देता है। यह, सबसे पहले, क्लोरोप्लास्ट से संबंधित है, जिसमें प्रकाश संश्लेषण के कार्य से जुड़ी सबसे जटिल संरचना है।
क्रोमोप्लास्ट - रंगीन प्लास्टिड
हरे और रंगहीन पादप कोशिकाओं के साथ एक तीसरे प्रकार का अंगक भी होता है जिसे क्रोमोप्लास्ट कहते हैं। उनके पास विभिन्न प्रकार के रंग हैं: पीला, बैंगनी, लाल। उनकी संरचना ल्यूकोप्लास्ट के समान है: आंतरिक झिल्ली में कम संख्या में लैमेली और कम संख्या में थायलाकोइड होते हैं। क्रोमोप्लास्ट में विभिन्न वर्णक होते हैं: ज़ैंथोफिल, कैरोटीन, कैरोटीनॉयड, जो सहायक प्रकाश संश्लेषक पदार्थ होते हैं। ये प्लास्टिड हैं जो चुकंदर, गाजर, फलों के पेड़ों और जामुनों की जड़ों का रंग प्रदान करते हैं।
वे कैसे पैदा होते हैंऔर पारस्परिक रूप से प्लास्टिड्स को रूपांतरित करें
ल्यूकोप्लास्ट, क्रोमोप्लास्ट, क्लोरोप्लास्ट प्लास्टिड हैं (जिस संरचना और कार्यों का हम अध्ययन कर रहे हैं) जिनकी उत्पत्ति एक समान है। वे विभज्योतक (शैक्षिक) ऊतकों के व्युत्पन्न हैं, जिनसे प्रोटोप्लास्टिड बनते हैं - आकार में 1 माइक्रोन तक के दो-झिल्ली थैली जैसे अंग। प्रकाश में, वे अपनी संरचना को जटिल करते हैं: लैमेली युक्त एक आंतरिक झिल्ली बनती है, और हरे रंग का वर्णक क्लोरोफिल संश्लेषित होता है। प्रोटोप्लास्टिड क्लोरोप्लास्ट बन जाते हैं। ल्यूकोप्लास्ट को प्रकाश ऊर्जा द्वारा हरी प्लास्टिड और फिर क्रोमोप्लास्ट में भी बदला जा सकता है। प्लास्टिड संशोधन पौधे की दुनिया में एक व्यापक घटना है।
क्रोमेटोफोरस क्लोरोप्लास्ट के अग्रदूत के रूप में
प्रोकैरियोटिक फोटोट्रॉफिक जीव - हरे और बैंगनी बैक्टीरिया, बैक्टीरियोक्लोरोफिल ए की मदद से प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया को अंजाम देते हैं, जिसके अणु साइटोप्लाज्मिक झिल्ली के आंतरिक बहिर्गमन पर स्थित होते हैं। माइक्रोबायोलॉजिस्ट बैक्टीरियल क्रोमैटोफोर्स को प्लास्टिड्स का अग्रदूत मानते हैं।
इसकी पुष्टि क्लोरोप्लास्ट के समान संरचना से होती है, अर्थात् प्रतिक्रिया केंद्रों और प्रकाश-ट्रैपिंग सिस्टम की उपस्थिति, साथ ही प्रकाश संश्लेषण के सामान्य परिणाम, जिससे कार्बनिक यौगिकों का निर्माण होता है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि निचले पौधे - हरे शैवाल, जैसे प्रोकैरियोट्स, में प्लास्टिड नहीं होते हैं। यह इस तथ्य के कारण है कि क्लोरोफिल युक्त संरचनाएं - क्रोमैटोफोर्स, ने अपना कार्य - प्रकाश संश्लेषण ले लिया है।
क्लोरोप्लास्ट की उत्पत्ति कैसे हुई
कई परिकल्पनाओं के बीचप्लास्टिड्स की उत्पत्ति, आइए हम सहजीवन पर ध्यान दें। उनके विचारों के अनुसार, प्लास्टिड कोशिकाएं (क्लोरोप्लास्ट) हैं जो प्राथमिक हेटरोट्रॉफ़िक सेल में फोटोट्रॉफ़िक बैक्टीरिया के प्रवेश के परिणामस्वरूप आर्कियन युग में उत्पन्न हुई थीं। वे ही थे जिन्होंने बाद में हरे प्लास्टिडों का निर्माण किया।
इस लेख में, हमने एक पादप कोशिका के दो-झिल्ली वाले जीवों की संरचना और कार्यों का अध्ययन किया: ल्यूकोप्लास्ट, क्लोरोप्लास्ट और क्रोमोप्लास्ट। और सेलुलर जीवन में उनके महत्व का भी पता लगाया।
