Botanik

Was sind Chloroplasten und welche Funktion haben sie?

Tier- und Pflanzenzellen unterscheiden sich in gewisser Weise. Der Hauptunterschied besteht darin, dass die Pflanzenzelle Chloroplasten aufweist und die Tierzelle nicht. Chloroplasten sind im Allgemeinen große Organellen, die in Pflanzenzellen vorhanden sind. Im Allgemeinen kann eine Blattzelle zwischen 20 und 100 Chloroplasten aufnehmen. Diese Organellen haben eine besondere Funktion, die wir in diesem Artikel sehen werden.

Wir erklären Ihnen alles, was Sie über Chloroplasten, ihre Funktionen und ihre Bedeutung in der Welt der Botanik wissen müssen.

Haupteigenschaften

Wir werden die Hauptmerkmale dieser Organellen analysieren. Wir finden eine variable Morphologie. Es gibt sphärische, elliptische und andere komplexere Formen. Der Satz von Chloroplasten in einer Zelle bildet sogenannte Platidien. Im Platidium befindet sich DNA mit etwa 250 Genen, aus denen ribosomale RNA, Transfer-RNA und Messenger-RNA codiert werden. Letzteres wird im Chloroplasten selbst produziert und liefert das notwendige Protein, damit sich die Organelle teilen und die Photosynthese durchführen kann.

Das heißt, ohne Chloroplasten könnten Pflanzen nicht photosynthetisieren. Es würde keinen Austausch von CO2 gegen Sauerstoff in der Atmosphäre geben. In Bezug auf die Morphologie dieser Organellen bestehen sie aus mehreren Kompartimenten. Die äußersten Kompartimente bestehen aus zwei Membranen, außen und innen. Im Gegensatz zu den Mitochondrien hat die Membran keine Falten.

In den Chloroplasten können wir die Thylakoide sehen. Dies sind abgeflachte Säcke, die ebenfalls durch eine Membran begrenzt und gestapelt sind . Sie bilden münzhaufenartige Strukturen, die als Granum bezeichnet werden. Diese Stapel sind seitlich durch Membranen verbunden. In den Membranen mit den Thylakoiden befinden sich die Proteine ​​und Moleküle, die zur Durchführung der Photosynthese verwendet werden.

Teilung und Bewegung von Chloroplasten

Diese Organellen müssen sich kontinuierlich teilen, damit sich die Zellen vermehren und im Funktionsstadium der Photosynthese eine ausreichende Anzahl aufweisen . Es muss nicht jedes Mal passieren, aber die Zelle kann, genau wie sie sich teilt, mit der Teilung von Chloroplasten synchron sein. Normalerweise findet die Synchronität zwischen den Teilungsprozessen dieser Organellen und der Zelle in Pflanzen statt, die nur einen einzigen Chloroplasten haben. In den Zellen im Mesophyll der Blätter teilen sich die Chloroplasten, um ihre Anzahl zu erhöhen, obwohl sich die Zelle nicht weiter teilen wird. Dies führt zu einer Zunahme der Chloroplasten pro Zelle. Wenn sich die Zelle weiter teilen würde, würden die Chloroplasten ihre Anzahl pro Zelle nicht erhöhen, sondern von den anderen verteilt werden.

Auf der Oberfläche der Blätter wird die Anzahl der sich bildenden Chloroplasten durch die Größe der Zelle gesteuert oder bestimmt. Chloroplasten müssen sich im Allgemeinen durch Tochterzellen teilen, solange eine Zellteilung stattfindet.

Wie bereits erwähnt, hängt die Teilung der Chloroplasten vollständig von den Proteinen ab, die im Zellkern synthetisiert wurden. Bei der Teilung werden zwei Proteinringe gebildet, in denen sie sich mischen, einerseits Proteine ​​des Chloroplasten selbst und andererseits die Proteine, die mit den Genen des Zellkerns verwandt sind.

Wenn sich eine Pflanze an unterschiedliche Sonnenlichtbedingungen anpassen muss, verlagert sie einfach alle Chloroplasten in ihre Zelle, um sich an diese Bedingungen anpassen zu können. Obwohl die Bewegung langsam ist, reicht es aus, sich anzupassen. Und ist, dass überschüssiges Licht Chloroplasten schwächen und die Photosynthese weniger effektiv machen kann.

Chloroplastenfunktionen

Photosynthese

Die Hauptfunktion dieser Organellen besteht darin, den Prozess der Photosynthese durchzuführen. Wir werden die Funktionen Schritt für Schritt analysieren. Um die Sonnenenergie zu nutzen, sind Chloroplasten dafür verantwortlich, die elektromagnetische Energie, die vom Sonnenlicht kommt, in chemische Bindungen umzuwandeln. Die Photosynthese besteht aus zwei Hauptteilen, durch die der gesamte Prozess abläuft. Der erste Teil ist die Lichtphase , in der die Lichtenergie, die mit einem Protonengradienten auf die Pflanze trifft, für die Synthese von ATP und die Produktion von NADPH verwendet wird.

Andererseits hat die Photosynthese eine andere dunkle Phase , in der kein Licht benötigt wird, sondern die Produkte, die in der hellen Phase erzeugt wurden. In dieser dunklen Phase erfolgt die Fixierung von CO2 in Form von Phosphatzuckern. Die erste Phase der Photosynthese findet in der Thylakoidmembran und die zweite im Stroma statt.

Andere Funktionen

Chloroplasten tragen nicht nur zur Photosynthese in Pflanzen bei, sondern haben auch viele andere Funktionen. Einige Hauptfunktionen wie die Synthese von Aminosäuren, Nukleotiden und Fettsäuren fallen auf. Sie sind auch an der Produktion von Hormonen, Vitaminen und anderen Sekundärmetaboliten beteiligt und helfen bei der Aufnahme von Stickstoff und Schwefel in den Körper. Wie wir in anderen Artikeln besprochen haben, ist Nitrat die Hauptstickstoffquelle für Pflanzen. Daher sind viele Stickstoffdünger in dieser Verbindung hoch.

Nun, dank Chloroplasten können Pflanzen dieses Nitrat verwenden. Einige der im Chloroplasten gebildeten Metaboliten dienen dem Schutz vor verschiedenen Krankheitserregern oder bei der Anpassung der Pflanzen an Stress, überschüssiges Wasser oder mehr Wärme.

Schließlich stehen diese Organellen auch in ständiger Kommunikation mit anderen Bestandteilen der Zelle und mit dem Zellkern selbst. Dies liegt an der Tatsache, dass sich viele Gene im Kern befinden, deren Proteine ​​die Funktion haben, zur Photosynthese beizutragen.

Wie Sie sehen können, sind Chloroplasten die wichtigsten Organellen in Pflanzenzellen. Hauptsächlich ist es der Unterschied zwischen tierischen Zellen, da sie keine Chloroplasten haben. Mit all den Funktionen, die es erfüllt, wenn es sie nicht gäbe, würden viele der Lebensbedingungen, die wir heute haben, nicht existieren, da die Photosynthese nicht existieren würde.

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