Хлоропласты развитие

Этиолированные проростки обычно не содержат каротинов, ио в них присутствуют в небольших количествах ксантофиллы и компоненты электронтранспортной цепи, в том числе цитохромы, пластоцианин и пластохинон. На свету параллельно с образованием главной части хлорофилла происходит интенсивный синтез хлоропластных каротиноидов (гл. 2) и компонентов фотосинтетической электронтранспортной цепи, а также включение этих молекул в тилакоиды. Синтезы компонентов хлоропласта в высокой степени взаимозависамы и тесно связаны генетически. Если развитие хлоропластов протекает нормально, на необходимом уровне должно поддерживаться и их [c.360]

Прокариотические сине-зеленые водоросли (цианобактерии) являются простейшими фотосинтезирующими организмами, выделяющими кислород. Они не содержат хлоропластов, но имеют более или менее развитые внутренние фотосинтетические мембраны, включающие хлорофилл а, каротиноиды и фикобилины. Опишите все изменения в морфологии, ультраструктуре и составе пигментов, которые можно ожидать при переносе цианобактерий из 1) условий низкой освещенности в условия высокой освещенности и высокого содержания кислорода, 2) условий высокой освещенности в условия низкой освещенности, 3) условий освещения белым светом в условия освещения зеленым или красным светом. [c.402]

Развитие хлоропластов в тканях растений, [c.361]

Синтез пигментов в связи с развитием хлоропластов [c.358]

Развитие хлоропластов у водорослей [c.361]

РНК обнаружена в препаратах микросом, ядер, митохондрий, хлоропластов и в растворимой фракции растительных клеток. Относительные количества РНК, найденные в различных фракциях, широко варьируют и могут изменяться по мере развития организма. По-видимому, какая-то часть РНК, обнаруженной в разных фракциях, обусловлена загрязнением рибосомами, которые, вероятно, и содержат основную массу РНК. У животных и у микроорганизмов количество рибосомной РНК составляет до 90% от ее общего количества в клетке. Справедливо ли такое же [c.475]

Хотя сведения о ядерном геноме и пластоме хлоропластов а также о механизмах регуляции работы генов при синтезе белков в хлоропластах и других частях клеток накапливаются очень быстро, воплощение генно-инженерных возможностей в практику — дело будущего, отстоящего на десятилетия. Отметим также, что для решения проблемы продуктивности особое внимание уделяется сегодня развитию фундаментальной фотобиологии. Предполагается, что в будущем эти знания воплотятся в практику. Пока этого не произошло, производство топлива из биомассы должно опираться на обычное сельское и лесное хозяйство. [c.51]

НИЯ, варьируют главным образом в зависимости от вида растения, а также от его возраста и стадии развития клетки и растения. Например у быстро растущих и делящихся одноклеточных водорослей ббльшая часть фотосинтетических продуктов может использоваться для воспроизведения новых хлоропластов, тогда как в случае листьев сахарной свеклы ббльшая часть продуктов фотосинтеза транспортируется в другие части растения. [c.536]

Хлоропласты и другие пластиды находятся не во всех растениях обширные группы, как бактерии, миксомицеты и грибы, лишены пластид. Это вместе с тем растения, не способные к фотосинтезу. Поэтому наличие определенной морфологической структуры в цитоплазме, а именно хлоропластов, и способность к фотосинтезу тесно связаны между собой. Действительно, хлоропласты находятся во всех клетках, способных к фотосинтезу, за исключением фотосинтезирующих бактерий и сине-зеленых водорослей. Но бактерии, как известно, не обладают способностью выделять кислород, а сине-зеленые водоросли представляют собой наименее развитую, низшую форму фотосинтезирующего растительного организма. В этих водорослях хлорофилл диффузно расположен в периферической цитоплазме клетки. У высших водорослей встречаются хлоропласты, погруженные в цитоплазму, как и у высших растений, [c.300]

Наблюдения над внешней стороной природы хлоропластов приводило некоторых исследователей к представлениям, что пластида представляет собой аппарат или механизм для фотосинтеза, который создается в живой клетке для этой цели и с биохимической стороны не должен быть особенно сложным. Однако хлоропластам присущи не только фотосинтетические функции, но и многие другие, свойственные всему живому и связанные с явлениями жизни обмен веществ, рост и вообще развитие, начиная с возникновения и кончая разрушением и исчезновением. [c.301]

На микрофотографиях показано (рис. 10 и 11), как изменяется структура тилакоидных систем листьев, подвергшихся газации. Тилакоиды хлоропластов контрольных растений в эксперименте 1 имеют форму продолговатых пузырьков. Тилакоиды у растений, подвергавшихся газации, в особенности при концентрации НС1 0,25 мг/м воздуха, характеризуются наличием регулярно повторяющихся электроноплотных участков, типичных для вполне развитых хлоропластов. Тилакоиды более отчетливо объединены в граны, но из-за неодинакового диаметра гран края их представляются заостренными. Вероятно, низкие концентрации H I ускоряют формирование гран. [c.39]

Достигнув определенного уровня, нарушения функции клеток могут отразиться на следующем, более высоком уровне организации. Изменения структуры ламеллярной системы хлоропластов, например, как видно на электрон-но-микроскопических фотографиях (рис. 10 и 11), могут вызывать подавление восстановительных реакций в процессе ассимиляции СО2 и задержку роста и развития, в особенности листьев повреждение на уровне клетки может внешне проявляться в форме хлороза или некроза. [c.129]

Химический контроль. Известно, что многие вещества стимулируют или ингибируют синтез каротиноидов. В их число входят некоторые гербициды, например Sandoz 6706 [4-хлор-5-(диметиламино) - 2(а,а,а-трифтор-Л1-толил) -3(2Н) - пиридази-нон], который может ингибировать синтез каротиноидов (блокируя десатурацию фитоина) и таким образом предотвращать правильное развитие хлоропластов. [c.82]

Характер развития фотосинтетической активности во времени заметно зависит от вида, возраста и условий роста растения. В течение первых минут после освещения обычно появляется небольшая фотосинтетическая активность, которая быстро усиливается в продолжение первых двух часов, тогда как весь процесс формирования хлоропластов из этиопластов завершается за 48 ч. [c.359]

Формирование активных фотосистем. Рост тилакоидной мембраны и развитие функционирующего фотосинтетического аппарата в ходе дифференциации этиопласта в хлоропласт — многоступенчатый процесс, который включает не только биосинтез структурных и функциональных компонентов, но также и интеграцию и сборку этих компонентов в функциональные единицы. На разных стадиях развития мембран можно выделить тилакоиды, содержащие ФС I- и ФС П-единицы. Сначала формируются ядра ФС I и ФС II, включающие реакционные центры, а затем простые (мономерные ) формы ССК. Дифференциация первичных тилакоидов в тилакоиды стромы и гран происходит по мере синтеза ССК в ходе такой дифференциации размер ФС I- и ФС П-единиц увеличивается, а в процессе дальнейшего развития пигмент-белковые комплексы постепенно организуются в большие надмолекулярные структуры полностью развитых хлоропластов. [c.359]

Регуляция развития хлоропластов светом. Окончательное состояние тилакоидных мембран зависит от условий окружающей среды, главным образом от освещения. Хлоропласты, развивавшиеся при высоких интенсивностях освещения, имеют относительно небольшие, но высокоэффективные ФС I и ФСН, тогда как ССК У них редуцированы. При более низких интенсивностях освещения, при которых поглощение света должно быть по возможлости максимально эффективным, большое значение имеет синтез ССК, связанный с организацией тилакоидов в граны. Имеются сообщения, что первичными регуляторами развития хлоропластов служат красный свет и фитохромнаЯ система. Однако, согласно другим сообщениям, важную роль в данном случае играет синий свет и пока еще неизвестный фоторецептор. [c.359]

Этиолированные проростки, зеленеющие на свету, представляют собой удобную синхронную систему, на примере которой можно изучать развитие хлоропластов, однако в ходе нормального образования хлоропластов в тканях растений, растущих на свету, процесс позеленения не происходит. В нормальных условиях в меристематических тканях развиваются небольшие пропластиды, которые в конечном итоге и становятся хлоропластами. Такое превращение происходит без промежуточного образования этиопластов. Развитие хлоропластов из пропластид в растениях, растущих на свету, изучать довольно трудно, и поэтому пока нет практически никакой информации [c.361]

Исследований, посвященных развитию хлоропластов у водорослей, известно немного. Чрезвычайно удобным объектом оказалась Euglena gra ilis, поскольку она образует нормальные хлоропласты только на свету. В клетках же, растущих в темноте, содержатся пропластиды (структуры, сходные с этиопласта-ми растений), которые на свету превращаются в функционирующие хлоропласты. Первые 12 ч освещения представляют собой индукционный период, в ходе которого происходит перенос энергии, небольших молекул, восстановительных эквивалентов и, наконец, закодированных в ядре белков в развивающуюся пластиду, в частности из митохондрий, где происходит индуцируемый светом распад запасного углевода парамилона. Между 12 п 96 ч сама пластида обладает высокой активностью, и в это время в ней образуется большинство хлоропластных ком- [c.361]

По-видимому, должен существовать общий механизм, который регулирует образование хлоропласта в целом. Как осуществляются при этом тонкие взаимодействия компонентов и их контроль, не известно, однако были обнаружены тесные генетические взаимосвязи между ними. Должны синтезироваться все компоненты, и все они должны быть доступны для включения в тилакоидные мембраны. В противном случае синтетические процессы подавляются. Например, действие некоторых гербицидов заключается в подавлении биосинтеза каротиноидов. Если этиолированные проростки или культуры водорослей Euglena, выращенные в темноте, обработать такими гербицидами, то нормальные каротиноиды хлоропластов не образуются и, следовательно, не включаются в фотосинтетические мембраны. В результате не синтезируются и другие компоненты хлоропластов, в том числе хлорофилл, и, следовательно, не происходит развития хлоропласта в целом. Даже если это было бы и не так, то подавление образования каротиноидов привело бы к тому, что весь синтезированный хлорофилл и зарождающиеся фотосинтетические мембраны оказались бы без защиты от фотоокисления (разд. 10.4.2) и разрушались бы. Поэтому гербициды, подавляющие биосинтез каротиноидов в растениях, очень эффективны. [c.363]

Хотя точно не известно, чем определяется превращение пропластиды в ту или иную форму пластид, очевидно, что существенную роль в регуляции этого процесса играет ядериый геном. Ядерные мутации могут изменять направление развития пропластид-например, вместо хромопластов будут образовываться хлоропласты или наоборот,-либо блокировать их развитие, и тогда будут получаться различные формы лейкопластов или же незрелые хлоропласты с аномальной пигментацией, которые свойственны многим декоративным растениям. [c.184]

В связи с развитием электронной микроскопии в последние годы сделаны крупные успехи в изучении строения хлоропла-стов. Было показано, в частности, что хлоропласты высших растений имеют пластинчатую структуру. Пластинчатая структура наблюдается только у пигментированных хлоропластов. Если [c.31]

Понять состояние хлорофилла в пластидах растений позволило в некоторой степени также изучение природы ферментов — обнаружение Вильштеттером сложного состава энзимов из двух компонентов ( симплекс ). Открытие Вильштеттера было развито Краутом, который установил, что двухкомпонентную систему энзимов можно представить в виде комплекса, состоящего из активной группы ( агона ) и коллоидного носителя ( феро-на ). Опираясь на так.ое представление, Штольвысказал в 1936 г, предположение, что хлорофилл в хлоропластах представляет такую же двойственную систему как ферменты, в частности гемоглобин, и назвал эту систему хлоропластипом, не упомянув, однако, при этом, что термин хлоропластин в свое время уже употреблялся Цветом (1901), [c.185]

Подробное обсуждение механизма переноса энергии между молекулами пигмента в хлоропластах выходит за пределы данной книги. Однако некоторые понятия, широко используемые в литературе по фотосинтезу, заслуживают разъяснения. Б начале 1950-х годов такой перенос энергии связывали обычно с индуктивным резонансом. Считалось, что этот относительно медленный перенос может происходить между слабо связанными друг с другом молекулами в растворе, например между молекулами хлорофилла Ь и хлорофилла а [259] (см. стр. 31). Позже, с развитием физики твердого тела, некоторые исследователи пришли к выводу, что молекулы хлорофилла расположены в двумерной молекулярной кристаллической решетке и ведут себя подобно полупроводнику. В таком случае соседние молекулы должны взаимодействовать так сильно, что их орбитали будут перекрываться. Миграция экситона (представляемого как электрон и положительно заряженная дырка, движущиеся вместе по решетке [187]) должна при этом происходить столь быстро, что приписать этот экситон в любой данный момент какой-либо определенной молекуле не представляется возможным. Арнольд и Шервуд [4] показали, что если высушенные хлоропласты сначала осветить при комнатной температуре, а затем нагреть до 140° С, то они будут излучать свет. Такого рода результаты подтверждают представление о том, что хлоропласты— это система, обладающая свойствами твердого тела. Описанные процессы происходили бы в полупроводнике, если бы часть возбужденных электронов захватывалась дефектами кристаллической решетки, а затем в результате поглощения кванта дальнего красного света освобождалась и попадала обратно в дырки. Аналогичные явления наблюдались в опытах со све-. жими суспензиями hlorella и листьями (по техническим причинам, однако, их не удалось исследовать количественно). Было высказано предположение, что такой же механизм лежит в основе очень слабого послесвечения, наблюдаемого в темноте при нормальной температуре после освещения зеленых тканей [285]. [c.49]

Квантовая эффективность фотовосстановления метилвиологена составляла 15%. Неблагоприятной особенностью рассмотренной системы является процесс окисления М фотосинтетически образовавшимся кислородом. Эта реакция конкурирует с реакцией переноса электронов на протоны, т. е. уменьшает выход молекулярного водорода. Развитие таких систем должно идти либо по пути подборки других переносчиков, не окисляющихся образовавшимся кислородом, либо по пути эффективного удаления кислорода из реактора. Время жизни описанной модельной системы на основе изолированных хлоропластов составляет от нескольких часов до [c.47]

Такие переходные формы, способные осуществлять различные типы углеродного питания, представляют большой интерес для исследователей механизма фотосинтеза. В связи с этим нельзя не упомянуть об эвглене, обладающей свойствами и животных и растений. В темноте эта жгутиковая водоросль не образует хлоропластов с хлорофиллом и использует для своего развития органические субстраты (глюкозу), то есть является гетеро-трофом. При освещении у эвглены образуется хлорофилл, формируются хлоропласты и начинается фотосинтез, то есть эвглена переходит к автотрофному типу питания. [c.20]

Способы образования хроматофоров фотосинтезирующих бактерий и сине-зеленых водорослей, хроматофоров большинства остальных типов водорослей и, наконец, хлоропластов высших растений различны (ФрейчВисс-линг и Мюлеталер, 1968). Все эти мембранные фотосинтезирующие структуры, по-видимому, не возникают из безмембранного вещества цитоплазмы. Имеющиеся в настоящее время факты заставляют считать, что биомембраны образуются исключительно из мембран, причем одни виды мембранных систем могут давать начало развитию других. [c.82]

Такое объяснение механизма наследования этого признака является удовлетворительным, так как пестролистность, очевидно, является результатом изменений в развитии хлоропластов и так как предшественники хлоропластов, из которых в конце концов образуются хлоропласты всего растения, находятся в цитоплазме яйцеклетки . [c.81]

Другим важным аспектом биологии хлоропластов является их самовоспроизведение. Существуют, но-видимому, два способа воспроизведения хлоропластов. Первый из пих состоит в делении зрелых хлоропластов, а второй — в делении предшественников хлоропластов — пропластид, из которых возникают зрелые хлоропласты. Деление зрелых хлоропластов обычно имеет место у многих водорослей, например у хлореллы (фото 25), а также у таких организмов, как гаметофиты папоротников, стоящих на весьма высокой ступени эволюционного развития. В то же время о делении зрелых пластид у высших растений имеется мало данных. В клетках высших растений пластиды обычно возникают из телец, называемых пропластидами, которые подвергаются делению (делящаяся пронластида представлена на фото 26). Развитие хлоропластов из пропластид является одним из чрезвычайно интересных аспектов биохимии хлоропластов. В пропластиде, как правило, присутствует очень мало (или вообще не имеется) внутренних хлорофиллсодержащих ламелл. В нормальных условиях эти ламеллы возникают нутем впячивания внутренней части двойной мембраны, окружающей пластиду [22]. Этот процесс отчетливо виден в пластидах Ni otiana (фото 26). При других условиях внутренняя мембрана может давать начало пузырькам, из которых в дальнейшем образуются ламеллы. [c.83]

В условиях ингибированного синтеза хлорофилла или дефицита минеральных веществ, например марганца, развитие хлоропластов из пропластид имеет иную морфологическую картину. Ингибирование синтеза хлорофилла может быть вызвано этиолированием, мутацией или действием стрептомицина. В этих условиях пропластиды не образуют ламелл, а превращаются в так называемое проламеллярное тело, от.яичающееся сильным развитием ретикуляр- [c.83]

Образование митохондрий — крайне интересный процесс самоорганизации — начинается с образования липидов, затем возникают цитохромные системы и позже фрагменты будущей структуры. Имеются данные, указывающие на наличие особой ДНК в строящихся митохондриях, и, следовательно, можно говорить и о белковом синтезе в процессе создания этих органалл. Одноклеточные организмы митохондрий не имеют функции этих аппаратов, насколько можно судить, выполняют в этих случаях сложные субъединицы, фиксированные на плазматических мембранах. По мере развития организма эти субъединицы получают уже специальное помещение и от выступов мембран переходят в митохондрии или хлоропласты. [c.200]

Таким образом, в процессе необратимой инактивации хлоропластов происходит в первую очередь инактивация марганецсодержащей системы разложения воды. Причина, вызывающая процесс инактивации разложения воды, пока неясна. Процесс инактивации, вероятно, может быть связан с действием липоли-тических ферментов и выделяющихся жирных кислот, как это предполагает наиболее развитая в настоящее время Гипотеза старения хлоропластов (Siegenthaler, 1972), а также с денату-рационными изменениями в мембране. Вполне возможно и наложение этих двух процессов. Однако если процесс инактивации и связан с действием липаз, то действие этих ферментов и продуктов их гидролиза приводит к инактивации в первую очередь системы непосредственного окисления воды и уже затем системы, окисляющей 1,5-дифенилкарбазид. [c.137]

Морфогенез ультраструктуры хлоропластов и развитие оптических свойств листа кукурузы. "Изв.АН СССР", сер.биол., [c.290]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология