जीवित चीजों की इकाइयाँ: क्लोरोप्लास्ट। क्लोरोप्लास्ट, उनकी संरचना, रासायनिक संरचना और कार्य 1 क्लोरोप्लास्ट की संरचना और कार्य

(ग्रीक "क्लोरोस" - हरा) - एक जटिल संरचना के डबल-झिल्ली अंग, जिसमें क्लोरोफिल होता है और प्रकाश संश्लेषण होता है। केवल पादप कोशिकाओं की विशेषता (चित्र 1)। शैवाल में, क्लोरोफिल के वाहक क्रोमैटोफोरस होते हैं - प्लास्टिड के अग्रदूत; वे जानवरों में भी पाए जाते हैं - हरा यूग्लीना (विभिन्न रूप)। उच्च पौधों के क्लोरोप्लास्ट में एक उभयलिंगी लेंस का आकार होता है, जो सबसे कुशलता से प्रकाश को पकड़ता है। एक कोशिका में औसतन 10-30 (1000 तक) क्लोरोप्लास्ट होते हैं। प्लास्टिड की लंबाई 5-10 माइक्रोन, मोटाई - 1-3, चौड़ाई - 2-4 माइक्रोन होती है। क्लोरोप्लास्ट एक बाहरी चिकनी झिल्ली से ढके होते हैं, जबकि आंतरिक झिल्ली प्लास्टिड की गुहा में थायलाकोइड्स (थैली) नामक संरचना बनाती है। डिस्क के आकार के थायलाकोइड्स ग्रैना बनाते हैं, और ट्यूब के आकार के थायलाकोइड्स स्ट्रोमा थायलाकोइड्स बनाते हैं, जो सभी ग्रैना को एक ही सिस्टम में जोड़ते हैं। एक ग्रेना में कई से लेकर 50 थायलाकोइड्स होते हैं, और एक क्लोरोप्लास्ट में ग्रेना की संख्या 40-60 तक पहुँच जाती है। स्ट्रोमल थायलाकोइड्स और ग्रैना के बीच का स्थान "जमीनी पदार्थ" - स्ट्रोमा से भरा होता है। प्रोटीन, लिपिड, कार्बोहाइड्रेट, एंजाइम, एटीपी से मिलकर। इसके अलावा, स्ट्रोमा में प्लास्टिड डीएनए होता है। आरएनए, राइबोसोम। थायलाकोइड झिल्लियों की एक विशिष्ट संरचना होती है, लेकिन अन्य अंगों के विपरीत उनमें रंग भरने वाले पदार्थ होते हैं - क्लोरोफिल (हरा) वर्णक और कैरोटीनॉयड (लाल-नारंगी-पीला)। क्लोरोफिल- मुख्य वर्णक, ग्रैना थायलाकोइड झिल्ली के बाहरी तरफ स्थित प्रोटीन-वर्णक परिसरों में गोलाकार प्रोटीन से जुड़ा हुआ है। कैरोटीनॉयड- अतिरिक्त रंगद्रव्य झिल्ली की लिपिड परत में स्थित होते हैं, जहां वे दिखाई नहीं देते, क्योंकि वे वसा में घुले होते हैं। लेकिन उनका स्थान बिल्कुल प्रोटीन-वर्णक परिसर से मेल खाता है, इसलिए झिल्लियों में वर्णक एक सतत परत नहीं बनाते हैं, बल्कि मोज़ेक रूप से वितरित होते हैं। क्लोरोप्लास्ट की संरचना का उनके कार्य से गहरा संबंध है। उनमें प्रकाश संश्लेषण होता है; ग्रैनल थायलाकोइड झिल्ली पर प्रकाश प्रतिक्रियाएं होती हैं, और स्ट्रोमा (अंधेरे प्रतिक्रियाएं) में कार्बन निर्धारण होता है। क्लोरोप्लास्ट- अर्ध-स्वायत्त अंग जिनमें उनके स्वयं के प्रोटीन संश्लेषित होते हैं, लेकिन वे लंबे समय तक कोशिका के बाहर नहीं रह सकते, क्योंकि वे कोशिका नाभिक के सामान्य नियंत्रण में होते हैं। वे आधे में विखंडन द्वारा प्रजनन करते हैं या प्रोप्लास्टिड्स या ल्यूकोप्लास्ट से बन सकते हैं। प्रोप्लास्टिड्स युग्मनज के माध्यम से बहुत छोटे पिंडों के रूप में संचरित होते हैं, उनका व्यास 0.4-1.0 माइक्रोन होता है, वे रंगहीन होते हैं और दोहरी झिल्ली से ढके होते हैं। प्रोप्लास्टिड तने और जड़ के विकास शंकु की कोशिकाओं और पत्तियों के प्रिमोर्डिया में पाए जाते हैं। हरे अंगों - पत्तियों, तनों - में वे क्लोरोप्लास्ट में बदल जाते हैं। जीवन चक्र के अंत में, क्लोरोफिल नष्ट हो जाता है (आमतौर पर दिन के उजाले में बदलाव और तापमान में कमी से), कुछ क्लोरोप्लास्ट क्रोमोप्लास्ट में बदल जाते हैं - हरी पत्तियां और फल लाल या पीले हो जाते हैं, और फिर गिर जाते हैं।

चावल। 1. संरचना:ए - क्लोरोप्लास्ट, बी - ल्यूकोप्लास्ट, सी - क्रोमोप्लास्ट; 1 - बाहरी झिल्ली, 2 - आंतरिक झिल्ली, 3 - मेट्रिक्स (स्ट्रोमा), 4 - स्ट्रोमल थायलाकोइड्स (लैमेलस), 5 - ग्रैना, सी - थायलाकोइड ग्रैना, 7 - स्टार्च ग्रेन, 8 - लिपिड बूंदों में कैरोटीनॉयड, 9 - डीएनए, 10 - राइबोसोम, 11 - ढहने वाली झिल्ली संरचनाएँ

प्रकाश संश्लेषण विशेष कोशिका अंगकों - क्लोरोप्लास्ट में होता है। उच्च पौधों के क्लोरोप्लास्ट में उभयलिंगी आकार होता है लेंस(डिस्क), जो सूर्य के प्रकाश को अवशोषित करने के लिए सबसे सुविधाजनक है। उनका आकार, मात्रा और स्थान पूरी तरह से उनके उद्देश्य से मेल खाते हैं: सौर ऊर्जा को यथासंभव कुशलता से अवशोषित करना और कार्बन को यथासंभव पूरी तरह से आत्मसात करना। यह स्थापित किया गया है कि एक कोशिका में क्लोरोप्लास्ट की संख्या दसियों में मापी जाती है। यह पत्ती की सतह की प्रति इकाई इन अंगों की उच्च सामग्री सुनिश्चित करता है। हाँ, चालू 1 मिमी 2 सेम की पत्तियों का हिसाब लगाया 283 हजारक्लोरोप्लास्ट, सूरजमुखी में - 465 हजार. व्यासऔसतन क्लोरोप्लास्ट 0.5-2 माइक्रोन.

क्लोरोप्लास्ट संरचनाबहुत जटिल। नाभिक और माइटोकॉन्ड्रिया की तरह, क्लोरोप्लास्ट दो लिपोप्रोटीन झिल्लियों से युक्त एक खोल से घिरा होता है। आंतरिक वातावरण को अपेक्षाकृत सजातीय पदार्थ - मैट्रिक्स या द्वारा दर्शाया जाता है स्ट्रोमा , जो झिल्लियों द्वारा प्रवेशित होता है - लामेल्ले (चावल.). लैमेला एक दूसरे से जुड़कर बुलबुले बनाती हैं - थायलाकोइड्स . एक दूसरे से कसकर सटे हुए, थायलाकोइड्स बनते हैं अनाज , जिसे प्रकाश सूक्ष्मदर्शी से भी पहचाना जा सकता है। बदले में, एक या कई स्थानों पर ग्रैना को इंटरग्रेनल स्ट्रैंड्स - स्ट्रोमल थायलाकोइड्स का उपयोग करके एक दूसरे के साथ जोड़ा जाता है।

क्लोरोप्लास्ट के गुण: दिशा बदलने में सक्षम और घूमो. उदाहरण के लिए, उज्ज्वल प्रकाश के प्रभाव में, क्लोरोप्लास्ट डिस्क के संकीर्ण हिस्से को आपतित किरणों की ओर मोड़ देते हैं और कोशिकाओं की पार्श्व दीवारों की ओर चले जाते हैं। क्लोरोप्लास्ट कोशिका में CO2 की उच्च सांद्रता की ओर बढ़ते हैं। दिन के दौरान वे आम तौर पर दीवारों के साथ पंक्तिबद्ध होते हैं, और रात में वे पिंजरे के नीचे तक डूब जाते हैं।

रासायनिक संरचनाक्लोरोप्लास्ट: पानी - 75%; शुष्क पदार्थ की कुल मात्रा का 75-80% org है। यौगिक, 20-25% खनिज।

क्लोरोप्लास्ट का संरचनात्मक आधार है गिलहरी (50-55 % शुष्क द्रव्यमान),  उनमें से आधे पानी में घुलनशील प्रोटीन हैं। इतनी उच्च प्रोटीन सामग्री को क्लोरोप्लास्ट (संरचनात्मक झिल्ली प्रोटीन, एंजाइम प्रोटीन, परिवहन प्रोटीन, सिकुड़ा प्रोटीन, रिसेप्टर प्रोटीन) के भीतर उनके विविध कार्यों द्वारा समझाया गया है।

क्लोरोप्लास्ट के सबसे महत्वपूर्ण घटक हैं लिपिड , (30-40% सूखा एम।)। क्लोरोप्लास्ट लिपिड यौगिकों के तीन समूहों द्वारा दर्शाए जाते हैं।

झिल्लियों के संरचनात्मक घटक, जो एम्फीपैथिक लिपोइड्स द्वारा दर्शाए जाते हैं और गैलेक्टोलिपिड्स और सल्फोलिपिड्स की उच्च सामग्री (50% से अधिक) की विशेषता रखते हैं। फॉस्फोलिपिड संरचना की विशेषता है फॉस्फेटिडाइलथेनॉलमाइन की अनुपस्थितिऔर उच्च सामग्री फॉस्फेटिडिलग्लिसरॉल(20 से अधिक%)। ऊपर 60 % लिक्विड क्रिस्टल की संरचना का हिसाब है लिनोलिकअम्ल.

प्रकाश संश्लेषक रंगद्रव्यक्लोरोप्लास्ट - हाइड्रोफोबिक पदार्थ से संबंधित लिपोइड्स(सेल सैप में पानी में घुलनशील रंगद्रव्य)। उच्च पौधों में 2 रूप होते हैं हरारंगद्रव्य: क्लोरोफिल एऔर क्लोरोफिलबीऔर पीले रंगद्रव्य के 2 रूप: कैरोटीनोंऔर ज़ैंथोफिल्स(कैरोटीनॉयड)। क्लोरोफिल एक भूमिका निभाता है फोटोसेंसिटाइज़र, अन्य वर्णक PAR के अधिक पूर्ण अवशोषण के कारण प्रकाश संश्लेषण के स्पेक्ट्रम का विस्तार करते हैं। कैरोटीनॉयड क्लोरोफिल की रक्षा करते हैं तस्वीर-ऑक्सीकरण, में सहभागिता हाइड्रोजन परिवहन, पानी के फोटोलिसिस के दौरान बनता है।

वसा में घुलनशील विटामिन - ergosterol(प्रोविटामिन डी), विटामिन इ, को- लगभग पूरी तरह से क्लोरोप्लास्ट में केंद्रित, जहां वे प्रकाश ऊर्जा को रासायनिक ऊर्जा में बदलने में भाग लेते हैं। पत्ती कोशिकाओं के साइटोसोल में मुख्य रूप से पानी में घुलनशील विटामिन होते हैं। इस प्रकार, पालक में क्लोरोप्लास्ट में एस्कॉर्बिक एसिड की मात्रा पत्तियों की तुलना में 4-5 गुना कम होती है।

पत्तियों के क्लोरोप्लास्ट में एक महत्वपूर्ण मात्रा होती है आरएनए और डीएनए . एनसी क्लोरोप्लास्ट के शुष्क भार का लगभग 1% बनाते हैं (आरएनए - 0.75%, डीएनए - 0.01-0.02%)। क्लोरोप्लास्ट जीनोम को 108 के आणविक भार के साथ 40 µm लंबे एक गोलाकार डीएनए अणु द्वारा दर्शाया जाता है, जो 100-150 मध्यम आकार के प्रोटीन को एन्कोडिंग करता है। क्लोरोप्लास्ट राइबोसोम कोशिका में राइबोसोम की कुल जनसंख्या का 20 से 50% तक बनाते हैं। इस प्रकार, क्लोरोप्लास्ट की अपनी प्रोटीन संश्लेषण प्रणाली होती है। हालाँकि, क्लोरोप्लास्ट के सामान्य कामकाज के लिए, परमाणु और क्लोरोप्लास्ट जीनोम के बीच बातचीत आवश्यक है। प्रकाश संश्लेषण का प्रमुख एंजाइम, आरडीपी कार्बोक्सिलेज, दोहरे नियंत्रण के तहत संश्लेषित होता है - नाभिक और क्लोरोप्लास्ट का डीएनए।

कार्बोहाइड्रेटक्लोरोप्लास्ट के संवैधानिक पदार्थ नहीं हैं। वे शर्करा के फॉस्फोरस एस्टर और प्रकाश संश्लेषण के उत्पादों द्वारा दर्शाए जाते हैं। इसलिए, क्लोरोप्लास्ट में कार्बोहाइड्रेट की मात्रा काफी भिन्न होती है (5 से 50% तक)। सक्रिय रूप से कार्य करने वाले क्लोरोप्लास्ट में, कार्बोहाइड्रेट आमतौर पर जमा नहीं होते हैं, उनका तेजी से बहिर्वाह होता है। प्रकाश संश्लेषक उत्पादों की आवश्यकता में कमी के साथ, क्लोरोप्लास्ट में बड़े स्टार्च कण बनते हैं। इस मामले में, स्टार्च की मात्रा बढ़ सकती है 50 % शुष्क द्रव्यमान और क्लोरोप्लास्ट गतिविधि कम हो जाएगी।

खनिज पदार्थ. क्लोरोप्लास्ट स्वयं पत्ती द्रव्यमान का 25-30% बनाते हैं, लेकिन उनमें अधिकतम मात्रा होती है 80 % फ़े, 70-72 - मिलीग्रामऔरZn,  50 - घन, 60 % सीएपत्ती के ऊतकों में निहित। यह क्लोरोप्लास्ट (कृत्रिम समूहों और सहकारकों सहित) की उच्च और विविध एंजाइमिक गतिविधि द्वारा समझाया गया है। मिलीग्रामक्लोरोफिल का भाग है. सीएक्लोरोप्लास्ट की झिल्ली संरचनाओं को स्थिर करता है।

क्लोरोप्लास्ट का उद्भव एवं विकास . क्लोरोप्लास्ट विभज्योतक कोशिकाओं में प्रारंभिक कणों या अल्पविकसित प्लास्टिडों से बनते हैं (चित्र)। प्रारंभिक कण में एक अमीबॉइड स्ट्रेमा होता है जो एक डबल-झिल्ली खोल से घिरा होता है। जैसे-जैसे कोशिका बढ़ती है, प्रारंभिक कण आकार में बढ़ते हैं और एक उभयलिंगी लेंस का आकार लेते हैं, और छोटे स्टार्च के दाने स्टेप्स में दिखाई देते हैं। इसी समय, आंतरिक झिल्ली बढ़ने लगती है, जिससे सिलवटें (आक्रमण) बनती हैं, जिनमें से पुटिकाएं और नलिकाएं निकलती हैं। ऐसी संरचनाओं को कहा जाता है प्रोप्लास्टिड्स . उनके आगे के विकास के लिए प्रकाश की आवश्यकता होती है। अंधेरे में वे बनते हैं एटिओप्लास्ट , जिसमें एक झिल्लीदार जाली संरचना बनती है - प्रोलैमेलर बॉडी। प्रकाश में, प्रोप्लास्टिड्स और एटियोप्लास्ट्स की आंतरिक झिल्लियाँ बनती हैं काटने की प्रणाली. साथ ही, क्लोरोफिल और अन्य रंगद्रव्य के नवगठित अणु भी प्रकाश में ग्रैना में निर्मित होते हैं। इस प्रकार, जो संरचनाएँ प्रकाश में कार्य करने के लिए तैयार होती हैं वे केवल उसकी उपस्थिति में ही प्रकट और विकसित होती हैं।

क्लोरोप्लास्ट के साथ, कई अन्य प्लास्टिड भी होते हैं, जो या तो सीधे प्रोप्लास्टिड से बनते हैं, या एक दूसरे से पारस्परिक परिवर्तनों के माध्यम से बनते हैं ( चावल.). इनमें स्टार्च-संचय करने वाले एमाइलोप्लास्ट शामिल हैं ( ल्यूकोप्लास्ट) और क्रोमोप्लास्टकैरोटीनॉयड युक्त. फूलों और फलों में, क्रोमोप्लास्ट प्रोप्लास्टिड विकास की शुरुआत में उत्पन्न होते हैं। शरद ऋतु के पत्तों के क्रोमोप्लास्ट क्लोरोप्लास्ट क्षरण के उत्पाद हैं, जिसमें प्लास्टोग्लोब्यूल्स कैरोट्नॉइड वाहक संरचनाओं के रूप में कार्य करते हैं।

पिग्मेंट्स क्लोरोप्लास्ट प्रकाश ऊर्जा ग्रहण करने में भी शामिल होते हैं प्रकाश चरण के लिए आवश्यक एंजाइम प्रकाश संश्लेषण, में निर्मित झिल्लीथायलाकोइड्स

एंजाइमों , जो कार्बोहाइड्रेट के कमी चक्र (प्रकाश संश्लेषण के टेम्पो चरण) की कई प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित करता है, साथ ही प्रोटीन, लिपिड, स्टार्च के जैवसंश्लेषण सहित विभिन्न जैवसंश्लेषण मुख्य रूप से मौजूद होते हैं। स्ट्रोमा में, उनमें से कुछ परिधीय लैमेला प्रोटीन हैं।

परिपक्व क्लोरोप्लास्ट की संरचना सभी उच्च पौधों के साथ-साथ एक ही पौधे के विभिन्न अंगों (पत्तियाँ, हरी जड़ें, छाल, फल) की कोशिकाओं में समान होती है। कोशिकाओं के कार्यात्मक भार, क्लोरोप्लास्ट की शारीरिक स्थिति और उनकी उम्र के आधार पर, उनकी आंतरिक संरचना की डिग्री को प्रतिष्ठित किया जाता है: आकार, अनाज की संख्या, उनके बीच संबंध। तो, समापन में रंध्र कोशिकाएंक्लोरोप्लास्ट का मुख्य कार्य है फोटोरेगुलेशनरंध्र संबंधी हलचलें. क्लोरोप्लास्ट में सख्त दानेदार संरचना नहीं होती है; उनमें बड़े स्टार्च कण, सूजे हुए थायलाकोइड और लिपोफिलिक ग्लोब्यूल्स होते हैं। यह सब उनके कम ऊर्जा भार को इंगित करता है (यह कार्य माइटोकॉन्ड्रिया द्वारा किया जाता है)। हरे टमाटर के फलों के क्लोरोप्लास्ट का अध्ययन करने पर एक अलग तस्वीर देखी जाती है। उपलब्धता अच्छी तरह से विकसित दानेदार प्रणालीइन अंगों के उच्च कार्यात्मक भार और, संभवतः, फल निर्माण के दौरान प्रकाश संश्लेषण के एक महत्वपूर्ण योगदान को इंगित करता है।

उम्र से संबंधित परिवर्तन: युवाओं की विशेषता लैमेलर संरचना होती है; इस अवस्था में, क्लोरोप्लास्ट विभाजन द्वारा प्रजनन करने में सक्षम होते हैं। परिपक्व लोगों में, ग्रैन प्रणाली अच्छी तरह से व्यक्त की जाती है। उम्र बढ़ने वाले व्यक्तियों में, स्ट्रोमल थायलाकोइड्स टूट जाते हैं, ग्रैना के बीच संबंध कम हो जाता है, और बाद में क्लोरोफिल का विघटन और ग्रैना का विनाश देखा जाता है। पतझड़ के पत्तों में, क्लोरोप्लास्ट के क्षरण से इसका निर्माण होता है क्रोमोप्लास्ट .

क्लोरोप्लास्ट संरचना लचीला और गतिशील , यह पौधे की सभी जीवित स्थितियों को दर्शाता है। पौधों की खनिज पोषण व्यवस्था का बहुत प्रभाव पड़ता है। अगर कोई कमी है एनक्लोरोप्लास्ट 1.5-2 गुना छोटे हो जाते हैं, कमी पीऔर एसलैमेला और ग्रैने की सामान्य संरचना को बाधित करता है, साथ ही कमी भी एनऔर सीएआत्मसात के सामान्य बहिर्वाह में व्यवधान के कारण स्टार्च के साथ क्लोरोप्लास्ट का अतिप्रवाह होता है। अगर कोई कमी है सीएक्लोरोप्लास्ट की बाहरी झिल्ली की संरचना बाधित हो जाती है। क्लोरोप्लास्ट की संरचना को बनाए रखने के लिए प्रकाश भी आवश्यक है, अंधेरे में ग्रैनल और स्ट्रेमल थायलाकोइड धीरे-धीरे नष्ट हो जाते हैं।

उन्हें ग्रैना में समूहीकृत किया गया है, जो डिस्क के आकार के थायलाकोइड्स के चपटे और एक साथ दबाए गए ढेर हैं। ग्रैने लैमेला का उपयोग करके जुड़े हुए हैं। क्लोरोप्लास्ट झिल्ली और थायलाकोइड्स के बीच के स्थान को कहा जाता है स्ट्रोमा. स्ट्रोमा में क्लोरोप्लास्ट अणु होते हैं शाही सेना, प्लास्टिड डीएनए, राइबोसोम , माड़ीदारअनाज और एंजाइम केल्विन चक्र.

मूल

सहजीवन द्वारा क्लोरोप्लास्ट की उत्पत्ति को अब आम तौर पर स्वीकार कर लिया गया है। ऐसा माना जाता है कि क्लोरोप्लास्ट पड़ीसे साइनोबैक्टीरीया, चूंकि वे एक डबल-झिल्ली अंग हैं, उनका अपना बंद गोलाकार डीएनए और आरएनए है, एक पूर्ण प्रोटीन संश्लेषण उपकरण (और प्रोकैरियोटिक प्रकार के राइबोसोम - 70S), गुणा करते हैं बाइनरी विखंडन, और थायलाकोइड झिल्ली प्रोकैरियोट्स की झिल्ली के समान होती है (अम्लीय लिपिड की उपस्थिति से) और साइनोबैक्टीरिया में संबंधित ऑर्गेनेल के समान होती है। यू ग्लाउकोफाइट्सकोशिकाओं में विशिष्ट क्लोरोप्लास्ट के बजाय शैवाल होते हैं सायनेला- साइनोबैक्टीरिया, जो एंडोसिम्बायोसिस के परिणामस्वरूप, स्वतंत्र रूप से अस्तित्व में रहने की क्षमता खो चुके हैं, लेकिन आंशिक रूप से साइनोबैक्टीरियल कोशिका दीवार को बरकरार रखा है।

इस घटना की अवधि 1 - 1.5 अरब वर्ष अनुमानित है।

जीवों के कुछ समूहों को प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं के साथ नहीं, बल्कि अन्य यूकेरियोट्स के साथ एंडोसिम्बायोसिस के परिणामस्वरूप क्लोरोप्लास्ट प्राप्त हुए, जिनमें पहले से ही क्लोरोप्लास्ट थे। यह कुछ जीवों की क्लोरोप्लास्ट झिल्ली में दो से अधिक झिल्लियों की उपस्थिति की व्याख्या करता है। इन झिल्लियों के भीतरी हिस्से को खो जाने के रूप में समझा जाता है कोशिका भित्तिसायनोबैक्टीरियम का खोल, बाहरी भाग मेज़बान सिम्बियोनटोफोरिक रिक्तिका की दीवार जैसा होता है। मध्यवर्ती झिल्ली एक कम यूकेरियोटिक जीव से संबंधित है जो सहजीवन में प्रवेश कर चुका है। कुछ समूहों में, दूसरी और तीसरी झिल्लियों के बीच पेरिप्लास्टिड स्थान में एक न्यूक्लियोमोर्फ, एक अत्यधिक छोटा यूकेरियोटिक नाभिक होता है।

क्लोरोप्लास्ट मॉडल

संरचना

जीवों के विभिन्न समूहों में, क्लोरोप्लास्ट कोशिका में आकार, संरचना और संख्या में काफी भिन्न होते हैं। क्लोरोप्लास्ट की संरचनात्मक विशेषताएं बहुत अच्छी होती हैं वर्गीकरणअर्थ ।

क्लोरोप्लास्ट खोल

जीवों के विभिन्न समूहों में, क्लोरोप्लास्ट झिल्ली संरचना में भिन्न होती है।

ग्लूकोसिस्टोफाइट्स, लाल और हरे शैवाल और उच्च पौधों में, खोल में दो झिल्लियाँ होती हैं। अन्य यूकेरियोटिक शैवाल में, क्लोरोप्लास्ट अतिरिक्त रूप से एक या दो झिल्लियों से घिरा होता है। जिन शैवालों में चार-झिल्ली वाले क्लोरोप्लास्ट होते हैं, बाहरी झिल्ली आमतौर पर केंद्रक की बाहरी झिल्ली में विलीन हो जाती है।

पेरीप्लास्टिड स्थान

लैमेला और थायलाकोइड्स

लैमेला थायलाकोइड गुहाओं को जोड़ती है

पायरेनोइड्स

पाइरेनॉइड्स क्लोरोप्लास्ट में पॉलीसेकेराइड संश्लेषण के केंद्र हैं। पाइरेनॉइड्स की संरचना विविध है, और वे हमेशा रूपात्मक रूप से व्यक्त नहीं होते हैं। वे इंट्राप्लास्टिडल या डंठल जैसे हो सकते हैं, जो साइटोप्लाज्म में उभरे हुए होते हैं। हरे शैवाल और पौधों में, पाइरेनॉइड्स क्लोरोप्लास्ट के अंदर स्थित होते हैं, जो स्टार्च के इंट्राप्लास्टिड भंडारण से जुड़े होते हैं।

कलंक

स्टिग्मा या ओसेली गतिशील शैवाल कोशिकाओं के क्लोरोप्लास्ट में पाए जाते हैं। फ्लैगेलम के आधार के पास स्थित है। कलंक होते हैं कैरोटीनॉयडऔर फोटोरिसेप्टर के रूप में कार्य करने में सक्षम हैं।

यह सभी देखें

टिप्पणियाँ

टिप्पणियाँ

टिप्पणियाँ

साहित्य

• बेलीकोवा जी.ए.शैवाल और मशरूम // वनस्पति विज्ञान: 4 खंडों में / बेलीकोवा जी.ए., डायाकोव यू.टी., तारासोव के.एल. - एम.: प्रकाशन केंद्र "अकादमी", 2006. - टी. 1. - 320 पी। - 3000 प्रतियां. - आईएसबीएन 5-7695-2731-5
• कारपोव एस.ए.प्रोटिस्ट कोशिका की संरचना. - सेंट पीटर्सबर्ग। : टेसा, 2001. - 384 पी। - 1000 प्रतियां. - आईएसबीएन 5-94086-010-9
• ली, आर.ई.फाइकोलॉजी, चौथा संस्करण। - कैम्ब्रिज: कैम्ब्रिज यूनिवर्सिटी प्रेस, 2008. - 547 पी। - आईएसबीएन 9780521682770

organoids यूकेरियोटिक कोशिकाओं

विकिमीडिया फ़ाउंडेशन. 2010.

• फ़ेरिक क्लोराइड
• कार्बन डाईऑक्साइड।

देखें अन्य शब्दकोशों में "क्लोरोप्लास्ट" क्या हैं:

क्लोरोप्लास्ट- (ग्रीक क्लोरोस ग्रीन और प्लास्टोस फैशन से), पौधों के इंट्रासेल्युलर ऑर्गेनेल (प्लास्टिड्स), जिसमें प्रकाश संश्लेषण होता है; क्लोरोफिल के कारण इनका रंग हरा होता है। विभिन्न कोशिकाओं में पाया जाता है। जमीन के ऊपर के पौधों के अंगों के ऊतक,... ... जैविक विश्वकोश शब्दकोश

क्लोरोप्लास्ट- (ग्रीक क्लोरोस ग्रीन और प्लास्टोस मूर्तिकला से), एक पौधे कोशिका के इंट्रासेल्युलर ऑर्गेनेल जिसमें प्रकाश संश्लेषण होता है; हरा रंग (इनमें क्लोरोफिल होता है)। स्वयं का आनुवंशिक उपकरण और... ... बड़ा विश्वकोश शब्दकोश

क्लोरोप्लास्ट- पौधों की कोशिकाओं में निहित शरीर, हरे रंग का और क्लोरोफिल युक्त। उच्च पौधों में, क्लोरोफिल का एक बहुत ही निश्चित आकार होता है और उन्हें क्लोरोफिल अनाज कहा जाता है; शैवाल के विभिन्न रूप होते हैं और उन्हें क्रोमैटोफोर्स या... कहा जाता है। ब्रॉकहॉस और एफ्रॉन का विश्वकोश

क्लोरोप्लास्ट- (ग्रीक क्लोरोस ग्रीन और प्लास्टोस फैशन से, गठित), एक पौधे कोशिका की इंट्रासेल्युलर संरचनाएं जिसमें प्रकाश संश्लेषण होता है। उनमें वर्णक क्लोरोफिल होता है, जो उन्हें हरा रंग देता है। उच्च पौधों की कोशिका में 10 से... तक होते हैं सचित्र विश्वकोश शब्दकोश

क्लोरोप्लास्ट- (जीआर क्लोरोस ग्रीन + लास्ट फॉर्मिंग) पौधे की कोशिका के हरे प्लास्टिड जिनमें क्लोरोफिल, कैरोटीन, ज़ैंथोफिल होता है और प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में शामिल होते हैं सीएफ। क्रोमोप्लास्ट)। विदेशी शब्दों का नया शब्दकोश. एडवर्ड द्वारा, 2009. क्लोरोप्लास्ट [जीआर.... ... रूसी भाषा के विदेशी शब्दों का शब्दकोश

क्लोरोप्लास्ट- (ग्रीक क्लोरोस ग्रीन और प्लास्टोस फैशन से, गठित) एक पौधे कोशिका के इंट्रासेल्युलर ऑर्गेनेल प्लास्टिड्स जिसमें प्रकाश संश्लेषण होता है। प्रकाश संश्लेषण के मुख्य वर्णक की उपस्थिति के कारण इनका रंग हरा होता है... महान सोवियत विश्वकोश

क्लोरोप्लास्ट-ओव; कृपया. (यूनिट क्लोरोप्लास्ट, ए; एम.)। [ग्रीक से क्लोरोस हल्का हरा और प्लास्टोस मूर्तिकला] बोटन। पौधों की कोशिकाओं के प्रोटोप्लाज्म में क्लोरोफिल युक्त शरीर और प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में भाग लेते हैं। क्लोरोप्लास्ट में क्लोरोफिल सांद्रता। * * *… … विश्वकोश शब्दकोश

क्लोरोप्लास्ट- पौधों की कोशिकाओं में निहित शरीर, हरे रंग का और क्लोरोफिल युक्त। उच्च पौधों में, X. का एक बहुत ही निश्चित आकार होता है और उन्हें क्लोरोफिल अनाज कहा जाता है (देखें); शैवाल के विभिन्न आकार होते हैं और उन्हें कहा जाता है... ... विश्वकोश शब्दकोश एफ.ए. ब्रॉकहॉस और आई.ए. एफ्रोन

क्लोरोप्लास्ट- कृपया. पादप कोशिका के हरे प्लास्टिड जिनमें क्लोरोफिल, कैरोटीन होता है और प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में भाग लेते हैं। एप्रैम का व्याख्यात्मक शब्दकोश। टी. एफ. एफ़्रेमोवा। 2000... एफ़्रेमोवा द्वारा रूसी भाषा का आधुनिक व्याख्यात्मक शब्दकोश

क्लोरोप्लास्ट- (ग्रीक क्लोरोस ग्रीन और प्लास्टोस स्कल्प्टेड, फॉर्मेड से), इंट्रासेल्युलर ऑर्गेनेल बढ़ता है। कोशिकाएँ जिनमें प्रकाश संश्लेषण होता है; हरा रंग (इनमें क्लोरोफिल होता है)। अपना आनुवंशिक उपकरण और प्रोटीन संश्लेषण... ... प्राकृतिक विज्ञान। विश्वकोश शब्दकोश

क्लोरोप्लास्ट ऐसी संरचनाएं हैं जिनमें प्रकाश संश्लेषक प्रक्रियाएं होती हैं, जो अंततः कार्बन डाइऑक्साइड के बंधन, ऑक्सीजन की रिहाई और शर्करा के संश्लेषण की ओर ले जाती हैं। 2-4 माइक्रोन की चौड़ाई और 5-10 माइक्रोन की लंबाई वाली लम्बी संरचनाएँ। हरे शैवाल में विशाल क्लोरोप्लास्ट (क्रोमैटोफोरस) होते हैं जिनकी लंबाई 50 माइक्रोन तक होती है।
हरे शैवाल में प्रति कोशिका एक क्लोरोप्लास्ट हो सकता है। आमतौर पर, उच्च पौधों की प्रति कोशिका में औसतन 10-30 क्लोरोप्लास्ट होते हैं। बड़ी संख्या में क्लोरोप्लास्ट वाली कोशिकाएँ होती हैं। उदाहरण के लिए, शैग के पैलिसेड ऊतक की विशाल कोशिकाओं में लगभग 1000 क्लोरोप्लास्ट पाए गए।
क्लोरोप्लास्ट दो झिल्लियों से घिरी हुई संरचनाएँ हैं - आंतरिक और बाहरी। बाहरी झिल्ली, आंतरिक झिल्ली की तरह, लगभग 7 माइक्रोन की मोटाई होती है; वे लगभग 20-30 एनएम के इंटरमेम्ब्रेन स्पेस द्वारा एक दूसरे से अलग होते हैं। क्लोरोप्लास्ट की आंतरिक झिल्ली प्लास्टिड स्ट्रोमा को अलग करती है, जो माइटोकॉन्ड्रियल मैट्रिक्स के समान है। उच्च पौधों के परिपक्व क्लोरोप्लास्ट के स्ट्रोमा में दो प्रकार की आंतरिक झिल्लियाँ दिखाई देती हैं। ये झिल्लियाँ हैं जो सपाट, विस्तारित स्ट्रोमल लैमेला और थायलाकोइड्स की झिल्लियाँ, सपाट डिस्क के आकार की रिक्तिकाएँ या थैली बनाती हैं।
स्ट्रोमल लैमेला (लगभग 20 माइक्रोमीटर मोटी) सपाट खोखली थैली होती हैं या एक ही तल में स्थित शाखाओं वाले और परस्पर जुड़े चैनलों के नेटवर्क की तरह दिखती हैं। आमतौर पर, क्लोरोप्लास्ट के अंदर स्ट्रोमल लैमेला एक दूसरे के समानांतर होते हैं और एक दूसरे के साथ संबंध नहीं बनाते हैं।
स्ट्रोमल झिल्लियों के अलावा, झिल्ली थायलाकोइड्स क्लोरोप्लास्ट में पाए जाते हैं। ये चपटी, बंद, डिस्क के आकार की झिल्लीदार थैलियाँ हैं। इनके अंतःझिल्ली स्थान का आकार भी लगभग 20-30 एनएम है। ये थायलाकोइड्स सिक्के जैसे ढेर बनाते हैं जिन्हें ग्रैना कहा जाता है।


प्रति ग्रैन थायलाकोइड्स की संख्या बहुत भिन्न होती है: कुछ से लेकर 50 या अधिक तक। ऐसे ढेरों का आकार 0.5 माइक्रोन तक पहुंच सकता है, इसलिए प्रकाश सूक्ष्मदर्शी में कुछ वस्तुओं में दाने दिखाई देते हैं। उच्च पौधों के क्लोरोप्लास्ट में दानों की संख्या 40-60 तक पहुँच सकती है। ग्रैना में थायलाकोइड्स एक-दूसरे के करीब होते हैं जिससे उनकी झिल्लियों की बाहरी परतें बारीकी से जुड़ी होती हैं; थायलाकोइड झिल्लियों के जंक्शन पर लगभग 2 एनएम मोटी एक घनी परत बनती है। थायलाकोइड्स के बंद कक्षों के अलावा, ग्रैना में आमतौर पर लैमेला के अनुभाग भी शामिल होते हैं, जो थायलाकोइड झिल्ली के साथ उनके झिल्ली के संपर्क के बिंदुओं पर घनी 2-एनएम परतें भी बनाते हैं। इस प्रकार स्ट्रोमल लैमेला क्लोरोप्लास्ट के अलग-अलग ग्रैना को एक दूसरे से जोड़ती प्रतीत होती है। हालाँकि, थायलाकोइड कक्षों की गुहाएँ हमेशा बंद रहती हैं और स्ट्रोमल लैमेला के इंटरमेम्ब्रेन स्पेस के कक्षों में नहीं जाती हैं। प्लास्टिड विकास के प्रारंभिक चरण के दौरान आंतरिक झिल्ली से अलग होने से स्ट्रोमल लैमेला और थायलाकोइड झिल्ली का निर्माण होता है।
डीएनए अणु और राइबोसोम क्लोरोप्लास्ट के मैट्रिक्स (स्ट्रोमा) में पाए जाते हैं; यहीं पर आरक्षित पॉलीसेकेराइड, स्टार्च का प्राथमिक जमाव स्टार्च अनाज के रूप में होता है।
क्लोरोप्लास्ट की एक विशिष्ट विशेषता वर्णक, क्लोरोफिल की उपस्थिति है, जो हरे पौधों को रंग देते हैं। क्लोरोफिल की मदद से हरे पौधे सूर्य के प्रकाश से ऊर्जा को अवशोषित करते हैं और इसे रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं।

क्लोरोप्लास्ट के कार्य

प्लास्टिड जीनोम
माइटोकॉन्ड्रिया की तरह, क्लोरोप्लास्ट की अपनी आनुवंशिक प्रणाली होती है जो प्लास्टिड के भीतर कई प्रोटीनों के संश्लेषण को सुनिश्चित करती है। क्लोरोप्लास्ट मैट्रिक्स में डीएनए, विभिन्न आरएनए और राइबोसोम पाए जाते हैं। यह पता चला कि क्लोरोप्लास्ट का डीएनए नाभिक के डीएनए से काफी भिन्न होता है। इसे 40-60 माइक्रोन लंबाई तक के चक्रीय अणुओं द्वारा दर्शाया जाता है, जिसका आणविक भार 0.8-1.3x108 डाल्टन होता है। एक क्लोरोप्लास्ट में डीएनए की कई प्रतियां हो सकती हैं। इस प्रकार, एक व्यक्तिगत कॉर्न क्लोरोप्लास्ट में डीएनए अणुओं की 20-40 प्रतियां होती हैं। चक्र की अवधि और परमाणु और क्लोरोप्लास्ट डीएनए की प्रतिकृति की दर, जैसा कि हरे शैवाल कोशिकाओं में दिखाया गया है, मेल नहीं खाती है। क्लोरोप्लास्ट डीएनए हिस्टोन से जटिल नहीं है। क्लोरोप्लास्ट डीएनए की ये सभी विशेषताएं प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं के डीएनए की विशेषताओं के करीब हैं। इसके अलावा, क्लोरोप्लास्ट और बैक्टीरिया के डीएनए की समानता इस तथ्य से भी प्रबल होती है कि मुख्य प्रतिलेखन नियामक अनुक्रम (प्रमोटर, टर्मिनेटर) समान हैं। सभी प्रकार के आरएनए (मैसेंजर, ट्रांसफर, राइबोसोमल) क्लोरोप्लास्ट डीएनए पर संश्लेषित होते हैं। क्लोरोप्लास्ट डीएनए आरआरएनए को एन्कोड करता है, जो इन प्लास्टिड्स के राइबोसोम का हिस्सा है, जो प्रोकैरियोटिक 70 एस प्रकार (16 एस और 23 एस आरआरएनए होते हैं) से संबंधित है। क्लोरोप्लास्ट राइबोसोम एंटीबायोटिक क्लोरैम्फेनिकॉल के प्रति संवेदनशील होते हैं, जो प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं में प्रोटीन संश्लेषण को रोकता है।
ठीक वैसे ही जैसे क्लोरोप्लास्ट के मामले में, हमें फिर से एक विशेष प्रोटीन संश्लेषण प्रणाली के अस्तित्व का सामना करना पड़ता है, जो कोशिका से भिन्न होती है।
इन खोजों ने क्लोरोप्लास्ट की सहजीवी उत्पत्ति के सिद्धांत में रुचि को नवीनीकृत किया। यह विचार कि क्लोरोप्लास्ट प्रोकैरियोटिक नीले-हरे शैवाल के साथ हेटरोट्रॉफ़िक कोशिकाओं के संयोजन से उत्पन्न हुआ, 19वीं और 20वीं शताब्दी के अंत में व्यक्त किया गया। (ए.एस. फोमिंट्सिन, के.एस. मेरेज़कोवस्की) को फिर से इसकी पुष्टि मिलती है। यह सिद्धांत क्लोरोप्लास्ट और नीले-हरे शैवाल की संरचना में अद्भुत समानता, उनकी मुख्य कार्यात्मक विशेषताओं के साथ समानता और मुख्य रूप से प्रकाश संश्लेषक प्रक्रियाओं की क्षमता के साथ समर्थित है।
निचले पौधों और प्रोटोजोआ की कोशिकाओं के साथ नीले-हरे शैवाल के वास्तविक एंडोसिम्बायोसिस के कई ज्ञात तथ्य हैं, जहां वे कार्य करते हैं और प्रकाश संश्लेषक उत्पादों के साथ मेजबान कोशिका की आपूर्ति करते हैं। यह पता चला कि पृथक क्लोरोप्लास्ट को कुछ कोशिकाओं द्वारा भी चुना जा सकता है और उनके द्वारा एंडोसिम्बियोन्ट्स के रूप में उपयोग किया जा सकता है। कई अकशेरुकी जीवों (रोटीफ़र्स, मोलस्क) में जो उच्च शैवाल पर भोजन करते हैं, जिसे वे पचाते हैं, अक्षुण्ण क्लोरोप्लास्ट पाचन ग्रंथियों की कोशिकाओं के अंदर समाप्त हो जाते हैं। इस प्रकार, कुछ शाकाहारी मोलस्क में, कोशिकाओं में कार्यशील प्रकाश संश्लेषक प्रणालियों के साथ अक्षुण्ण क्लोरोप्लास्ट पाए गए, जिनकी गतिविधि की निगरानी C14O2 के समावेश द्वारा की गई थी।
जैसा कि यह निकला, क्लोरोप्लास्ट को पिनोसाइटोसिस द्वारा माउस फ़ाइब्रोब्लास्ट कल्चर कोशिकाओं के साइटोप्लाज्म में पेश किया जा सकता है। हालाँकि, उन पर हाइड्रोलेज़ द्वारा हमला नहीं किया गया था। ऐसी कोशिकाएँ, जिनमें हरे क्लोरोप्लास्ट शामिल हैं, पाँच पीढ़ियों तक विभाजित हो सकती हैं, जबकि क्लोरोप्लास्ट बरकरार रहते हैं और प्रकाश संश्लेषक प्रतिक्रियाएँ करते हैं। कृत्रिम मीडिया में क्लोरोप्लास्ट की खेती करने का प्रयास किया गया: क्लोरोप्लास्ट प्रकाश संश्लेषण कर सकते थे, उनमें आरएनए संश्लेषण होता था, वे 100 घंटों तक बरकरार रहते थे, और 24 घंटों के भीतर भी विभाजन देखे जाते थे। लेकिन फिर क्लोरोप्लास्ट की गतिविधि में गिरावट आई और वे मर गए।
इन अवलोकनों और कई जैव रासायनिक कार्यों से पता चला है कि क्लोरोप्लास्ट के पास स्वायत्तता की वे विशेषताएं अभी भी उनके कार्यों के दीर्घकालिक रखरखाव के लिए अपर्याप्त हैं, उनके प्रजनन के लिए तो बिल्कुल भी नहीं।
हाल ही में, उच्च पौधों के क्लोरोप्लास्ट के चक्रीय डीएनए अणु में न्यूक्लियोटाइड के पूरे अनुक्रम को पूरी तरह से समझना संभव हो गया है। यह डीएनए 120 जीनों को एनकोड कर सकता है, जिनमें शामिल हैं: 4 राइबोसोमल आरएनए के जीन, क्लोरोप्लास्ट के 20 राइबोसोमल प्रोटीन, क्लोरोप्लास्ट आरएनए पोलीमरेज़ के कुछ सबयूनिट के जीन, फोटोसिस्टम I और II के कई प्रोटीन, एटीपी सिंथेटेज़ के 12 सबयूनिट में से 9, भाग इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला परिसरों के प्रोटीन, राइबुलोज डिफॉस्फेट कार्बोक्सिलेज (सीओ2 बाइंडिंग के लिए प्रमुख एंजाइम) की उपइकाइयों में से एक, 30 टीआरएनए अणु और अन्य 40 अभी तक अज्ञात प्रोटीन। दिलचस्प बात यह है कि क्लोरोप्लास्ट डीएनए में जीन का एक समान सेट तंबाकू और लीवर मॉस जैसे उच्च पौधों के दूर के प्रतिनिधियों में पाया गया था।
क्लोरोप्लास्ट प्रोटीन का बड़ा हिस्सा परमाणु जीनोम द्वारा नियंत्रित होता है। यह पता चला कि कई सबसे महत्वपूर्ण प्रोटीन, एंजाइम और, तदनुसार, क्लोरोप्लास्ट की चयापचय प्रक्रियाएं नाभिक के आनुवंशिक नियंत्रण में हैं। इस प्रकार, कोशिका केंद्रक क्लोरोफिल, कैरोटीनॉयड, लिपिड और स्टार्च के संश्लेषण के व्यक्तिगत चरणों को नियंत्रित करता है। इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला के कुछ घटकों सहित कई डार्क स्टेज एंजाइम और अन्य एंजाइम परमाणु नियंत्रण में हैं। परमाणु जीन क्लोरोप्लास्ट के डीएनए पोलीमरेज़ और एमिनोएसिल-टीआरएनए सिंथेटेज़ को एनकोड करते हैं। अधिकांश राइबोसोमल प्रोटीन परमाणु जीन के नियंत्रण में होते हैं। ये सभी डेटा हमें सीमित स्वायत्तता वाली संरचनाओं के रूप में क्लोरोप्लास्ट, साथ ही माइटोकॉन्ड्रिया के बारे में बात करने पर मजबूर करते हैं।
साइटोप्लाज्म से प्लास्टिड तक प्रोटीन का परिवहन सैद्धांतिक रूप से माइटोकॉन्ड्रिया के समान होता है। यहां भी, क्लोरोप्लास्ट की बाहरी और आंतरिक झिल्लियों के अभिसरण के बिंदुओं पर, चैनल बनाने वाले अभिन्न प्रोटीन स्थित होते हैं, जो साइटोप्लाज्म में संश्लेषित क्लोरोप्लास्ट प्रोटीन के सिग्नल अनुक्रमों को पहचानते हैं और उन्हें मैट्रिक्स-स्ट्रोमा तक पहुंचाते हैं। स्ट्रोमा से, आयातित प्रोटीन, अतिरिक्त सिग्नल अनुक्रमों के अनुसार, प्लास्टिड झिल्ली (थायलाकोइड्स, स्ट्रोमल लैमेला, बाहरी और आंतरिक झिल्ली) में शामिल किया जा सकता है या स्ट्रोमा में स्थानीयकृत किया जा सकता है, राइबोसोम, केल्विन चक्र के एंजाइम परिसरों आदि का हिस्सा हो सकता है।
एक ओर बैक्टीरिया और माइटोकॉन्ड्रिया में और दूसरी ओर नीले-हरे शैवाल और क्लोरोप्लास्ट में संरचना और ऊर्जा प्रक्रियाओं की अद्भुत समानता, इन जीवों की सहजीवी उत्पत्ति के सिद्धांत के पक्ष में एक मजबूत तर्क के रूप में कार्य करती है। इस सिद्धांत के अनुसार, यूकेरियोटिक कोशिका का उद्भव अन्य कोशिकाओं के साथ सहजीवन के कई चरणों से होकर गुजरा। पहले चरण में, एनारोबिक हेटरोट्रॉफ़िक बैक्टीरिया जैसी कोशिकाओं में एरोबिक बैक्टीरिया शामिल थे, जो माइटोकॉन्ड्रिया में बदल गए। समानांतर में, मेजबान कोशिका में, प्रोकैरियोटिक जीनोफोर साइटोप्लाज्म से पृथक एक नाभिक में बनता है। इस प्रकार हेटरोट्रॉफ़िक यूकेरियोटिक कोशिकाएं उत्पन्न हो सकती हैं। प्राथमिक यूकेरियोटिक कोशिकाओं और नीले-हरे शैवाल के बीच बार-बार होने वाले एंडोसिम्बायोटिक संबंधों के कारण उनमें क्लोरोप्लास्ट-प्रकार की संरचनाएं प्रकट हुईं, जिससे कोशिकाओं को ऑटोसिंथेटिक प्रक्रियाओं को पूरा करने की अनुमति मिली और वे कार्बनिक सब्सट्रेट्स की उपस्थिति पर निर्भर नहीं रहे (चित्र 236)। ऐसी समग्र जीवित प्रणाली के निर्माण के दौरान, माइटोकॉन्ड्रिया और प्लास्टिड की आनुवंशिक जानकारी का हिस्सा बदल सकता है और नाभिक में स्थानांतरित हो सकता है। उदाहरण के लिए, क्लोरोप्लास्ट के 60 राइबोसोमल प्रोटीन में से दो तिहाई को नाभिक में एन्कोड किया जाता है और साइटोप्लाज्म में संश्लेषित किया जाता है, और फिर क्लोरोप्लास्ट राइबोसोम में एकीकृत किया जाता है, जिसमें प्रोकैरियोटिक राइबोसोम के सभी गुण होते हैं। नाभिक में प्रोकैरियोटिक जीन के एक बड़े हिस्से के इस आंदोलन ने इस तथ्य को जन्म दिया कि ये सेलुलर अंग, अपनी पूर्व स्वायत्तता का हिस्सा बनाए रखते हुए, कोशिका नाभिक के नियंत्रण में आ गए, जो बड़े पैमाने पर सभी मुख्य सेलुलर कार्यों को निर्धारित करता है।
प्रोप्लास्टिड्स
सामान्य प्रकाश व्यवस्था के तहत, प्रोप्लास्टिड्स क्लोरोप्लास्ट में बदल जाते हैं। सबसे पहले, वे आंतरिक झिल्ली से अनुदैर्ध्य रूप से स्थित झिल्ली सिलवटों के निर्माण के साथ बढ़ते हैं। उनमें से कुछ प्लास्टिड की पूरी लंबाई के साथ विस्तारित होते हैं और स्ट्रोमल लैमेला बनाते हैं; अन्य थायलाकोइड लैमेला बनाते हैं, जो परिपक्व क्लोरोप्लास्ट के ग्रैना बनाने के लिए ढेर हो जाते हैं। अंधेरे में प्लास्टिड का विकास कुछ अलग तरीके से होता है। एटिओलेटेड अंकुरों में, प्लास्टिड्स, एटियोप्लास्ट की मात्रा शुरू में बढ़ जाती है, लेकिन आंतरिक झिल्लियों की प्रणाली लैमेलर संरचनाओं का निर्माण नहीं करती है, बल्कि छोटे पुटिकाओं का एक समूह बनाती है जो अलग-अलग क्षेत्रों में जमा होते हैं और जटिल जाली संरचनाएं (प्रोलेमेलर बॉडीज) भी बना सकते हैं। एटियोप्लास्ट की झिल्लियों में प्रोटोक्लोरोफिल होता है, जो क्लोरोफिल का पीला अग्रदूत होता है। प्रकाश के प्रभाव में, एटियोप्लास्ट से क्लोरोप्लास्ट बनते हैं, प्रोटोक्लोरोफिल को क्लोरोफिल में परिवर्तित किया जाता है, नई झिल्लियाँ, प्रकाश संश्लेषक एंजाइम और इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला के घटकों को संश्लेषित किया जाता है।
जब कोशिकाओं को रोशन किया जाता है, तो झिल्ली पुटिकाएं और नलिकाएं तेजी से पुनर्गठित हो जाती हैं, और उनमें से लैमेला और थायलाकोइड्स की एक पूरी प्रणाली विकसित होती है, जो सामान्य क्लोरोप्लास्ट की विशेषता है।
विकसित लैमेलर सिस्टम की अनुपस्थिति में ल्यूकोप्लास्ट क्लोरोप्लास्ट से भिन्न होते हैं (चित्र 226 बी)। वे भंडारण ऊतकों की कोशिकाओं में पाए जाते हैं। उनकी अनिश्चित आकृति विज्ञान के कारण, ल्यूकोप्लास्ट को प्रोप्लास्टिड और कभी-कभी माइटोकॉन्ड्रिया से अलग करना मुश्किल होता है। वे, प्रोप्लास्टिड्स की तरह, लैमेला में खराब हैं, लेकिन फिर भी प्रकाश के प्रभाव में सामान्य थायलाकोइड संरचनाएं बनाने और हरा रंग प्राप्त करने में सक्षम हैं। अंधेरे में, ल्यूकोप्लास्ट प्रोलेमेलर निकायों में विभिन्न आरक्षित पदार्थ जमा कर सकते हैं, और द्वितीयक स्टार्च के दाने ल्यूकोप्लास्ट के स्ट्रोमा में जमा हो जाते हैं। यदि तथाकथित क्षणिक स्टार्च क्लोरोप्लास्ट में जमा हो जाता है, जो केवल CO2 आत्मसात के दौरान यहां मौजूद होता है, तो सच्चा स्टार्च भंडारण ल्यूकोप्लास्ट में हो सकता है। कुछ ऊतकों (अनाज, प्रकंदों और कंदों के भ्रूणपोष) में, ल्यूकोप्लास्ट में स्टार्च के संचय से एमाइलोप्लास्ट का निर्माण होता है, जो पूरी तरह से प्लास्टिड के स्ट्रोमा में स्थित आरक्षित स्टार्च कणिकाओं से भरा होता है (चित्र 226c)।
उच्च पौधों में प्लास्टिड का दूसरा रूप क्रोमोप्लास्ट है, जो आमतौर पर इसमें कैरोटीनॉयड के संचय के परिणामस्वरूप पीला हो जाता है (चित्र 226डी)। क्रोमोप्लास्ट क्लोरोप्लास्ट से बनते हैं और बहुत कम बार उनके ल्यूकोप्लास्ट से बनते हैं (उदाहरण के लिए, गाजर की जड़ों में)। पंखुड़ियों के विकास के दौरान या फलों के पकने के दौरान क्लोरोप्लास्ट में ब्लीचिंग की प्रक्रिया और परिवर्तन आसानी से देखे जा सकते हैं। इस मामले में, पीले रंग की बूंदें (ग्लोब्यूल्स) प्लास्टिड्स में जमा हो सकती हैं, या उनमें क्रिस्टल के रूप में पिंड दिखाई दे सकते हैं। ये प्रक्रियाएं क्लोरोफिल और स्टार्च के गायब होने के साथ प्लास्टिड में झिल्लियों की संख्या में क्रमिक कमी से जुड़ी हैं। रंगीन ग्लोब्यूल्स के निर्माण की प्रक्रिया को इस तथ्य से समझाया जाता है कि जब क्लोरोप्लास्ट की लैमेला नष्ट हो जाती है, तो लिपिड बूंदें निकलती हैं जिनमें विभिन्न रंगद्रव्य (उदाहरण के लिए, कैरोटीनॉयड) अच्छी तरह से घुल जाते हैं। इस प्रकार, क्रोमोप्लास्ट प्लास्टिड के विकृत रूप हैं, जो लिपोफेनेरोसिस के अधीन हैं - लिपोप्रोटीन परिसरों का विघटन।