WAT ZIJN CHROMOPLASTEN? - ANATOMIE EN FYSIOLOGIE - 2024

De cromoplastos zijn cellulaire organellen die plantencarotenoïde pigmenten verwerken die zich ophopen waardoor ze rood, oranje en geel worden voor sommige vruchten, wortels en oude bladeren.

Deze chromoplasten maken deel uit van de familie van plastiden of plastiden, elementen van plantencellen die fundamentele functies vervullen voor plantenorganismen.

Naast chromoplasten zijn er ook leukoplasten (ze hebben geen pigmenten en hun enige functie is om op te slaan), chloroplasten (hun belangrijkste functie is fotosynthese) en proplastidia (ze hebben ook geen kleuren en vervullen functies die verband houden met het fixeren van stikstof).

Chromoplasten kunnen worden afgeleid van elk van de hierboven genoemde plastiden, hoewel ze meestal zijn afgeleid van chloroplasten.

Dit komt doordat de groene pigmenten die kenmerkend zijn voor chloroplasten verloren gaan, en gele, rode en oranje pigmenten die door chromoplasten worden geproduceerd, worden vervangen.

Chromoplast-functies

De belangrijkste functie van chromoplasten is het genereren van kleur, en sommige studies hebben geconcludeerd dat deze kleurtoewijzing belangrijk is bij het bevorderen van bestuiving, omdat het dieren kan aantrekken die verantwoordelijk zijn voor het bestuiven of verspreiden van zaden.

Dit type gips is erg complex; zelfs wordt aangenomen dat al zijn functies nog niet bekend zijn.

Chromoplasten bleken behoorlijk actief te zijn in het metabolische veld van plantenorganismen, vanwege het feit dat ze activiteiten uitvoeren die verband houden met de synthese van verschillende elementen van deze organismen.

Evenzo hebben recente studies aangetoond dat chromoplast in staat is om energie te produceren, een taak die voorheen werd toegeschreven aan andere cellulaire organen. Dit ademhalingsproces wordt chromo-ademhaling genoemd.

De verschillende soorten chromoplasten die er zijn, zullen hieronder worden beschreven, en we zullen chromo-respiratie en de implicaties van deze recente ontdekking bespreken.

Soorten chromoplasten

Er is een classificatie van chromoplasten op basis van de vorm die pigmenten aannemen. Het is belangrijk op te merken dat het heel gewoon is dat er verschillende soorten chromoplasten binnen hetzelfde organisme zijn.

De belangrijkste soorten chromoplasten zijn: bolvormig, kristallijn, buisvormig of fibrillair en vliezig.

Aan de andere kant is het ook belangrijk op te merken dat er vruchten en planten zijn waarvan de chromoplastsamenstelling verwarrend kan zijn, tot het punt dat ze niet met zekerheid kunnen identificeren welk type chromoplast het bevat.

Een voorbeeld hiervan is de tomaat, waarvan de chromoplasten zowel kristallijne als vliezige eigenschappen hebben.

De kenmerken van de belangrijkste soorten chromoplasten worden hieronder beschreven:

Bolvormig

Globulaire chromoplasten worden gevormd als gevolg van de ophoping van pigmenten en het verdwijnen van zetmelen.

Dit zijn chromoplasten die rijk zijn aan lipidenelementen. Binnenin de chromoplasten bevinden zich de zogenaamde plastoglobules, dit zijn kleine druppeltjes lipide die carotenen bevatten en transporteren.

Wanneer ze zich voordoen, genereren deze bolvormige chromoplasten bolletjes die geen membraan hebben dat ze bedekt. Globulaire chromoplasten worden meestal aangetroffen in bijvoorbeeld kiwi's of lechoza.

Kristallijn

Kristallijne chromoplasten worden gekenmerkt door lange, smalle, naaldvormige membranen waarin pigmenten zich ophopen.

Er ontstaat dan een soort caroteenkristallen die zich in door membranen omgeven secties bevinden. Deze chromoplasten worden vaak aangetroffen in wortelen en tomaten.

Buisvormig of fibrillair

Het meest eigenaardige kenmerk van buisvormige of fibrillaire chromoplasten is dat ze structuren bevatten in de vorm van buisjes en blaasjes waar pigmenten zich ophopen. Deze zijn bijvoorbeeld te vinden in rozen.

Membraanachtig

In het geval van vliezige chromoplasten worden de pigmenten opgeslagen in membranen die spiraalvormig zijn gewikkeld. Dit type chromoplast komt bijvoorbeeld voor bij narcissen.

Chromorespiratie

Chromoplasten bleken onlangs een belangrijke functie te vervullen, voorheen alleen gereserveerd voor celorganellen, chloroplasten en mitochondria.

Wetenschappelijke studies, gepubliceerd in 2014, hebben aangetoond dat chromoplasten chemische energie kunnen produceren.

Dit betekent dat ze het vermogen hebben om adenosinetrifosfaat (ATP) -moleculen te synthetiseren om hun metabolisme te reguleren. Chromoplasten hebben dus het vermogen om zelf energie op te wekken.

Dit proces van energieopwekking en synthese van ATP staat bekend als chromo-ademhaling.

Deze bevindingen werden geproduceerd door onderzoekers Joaquín Azcón Bieto, Marta Renato, Albert Boronat en Irini Pateraki, van de Universiteit van Barcelona, ​​Spanje; en ze werden gepubliceerd in het Amerikaanse tijdschrift Plant Physiology.

Chromoplasten zijn, ondanks dat ze niet in staat zijn om zuurstofrijke fotosynthese uit te voeren (die waarin zuurstof wordt afgegeven), zeer complexe elementen zijn, met een actieve werking in het metabolische gebied, die zelfs tot nu toe onbekende functies hebben.

Chromoplasten en cyanobacteriën

In het kader van de ontdekking van chromo-respiratie was er nog een andere interessante bevinding. In de structuur van chromoplasten is een element gevonden dat meestal deel uitmaakt van een organisme waarvan plastiden zijn afgeleid: cyanobacteriën.

Cyanobacteriën zijn bacteriën die fysiek lijken op algen die in staat zijn tot fotosynthese; Zij zijn de enige cellen die geen celkern hebben en dit proces kunnen uitvoeren.

Deze bacteriën zijn bestand tegen extreme temperaturen en leven zowel in zout als zoet water. Aan deze organismen wordt de eerste generatie zuurstof op de planeet toegeschreven, en daarom zijn ze evolutionair van groot belang.

Dus ondanks het feit dat chromoplasten als inactieve plasts worden beschouwd in termen van het fotosyntheseproces, ontdekte het onderzoek van wetenschappers van de Universiteit van Barcelona een element van de ademhaling van cyanobacteriën in het ademhalingsproces van chromoplasten.

Met andere woorden, deze bevinding zou erop kunnen wijzen dat chromoplasten functies kunnen hebben die vergelijkbaar zijn met die van cyanobacteriën, organismen die zo bepalend zijn voor de perceptie van de planeet zoals die nu bekend is.

De studie van chromoplasten is in volle gang. Het zijn zo complexe en interessante organellen dat het nog niet mogelijk is geweest om de omvang van hun functies volledig te bepalen en welke implicaties ze hebben voor het leven op aarde.

Referenties

1. Jiménez, L. en Merchant, H. "Cellular and Molecular Biology" (2003) in Google Books. Opgehaald op 21 augustus 2017 van Google Books: books.google.co.ve.
2. "Structuur en functie van plastos" aan het Instituut voor Hoger Onderwijs in Mexico City. Opgehaald op 21 augustus 2017 van het Institute of Higher Education in Mexico City: academos.iems.edu.mx.
3. "Ze ontdekken dat chromoplasten van planten chemische energie produceren, zoals mitochondriën en chloroplasten" (7 november 2014) in Trends21. Opgehaald op 21 augustus 2017 van Trends21: trends21.net.
4. Stange, C. "Carotenoïden in de natuur: biosynthese, regulering en functie" (2016) in Google Books. Opgehaald op 21 augustus 2017 van Google Books: books.google.co.ve.
5. "Chromoplasten" in Encyclopedia. Opgehaald op 21 augustus 2017 uit Encyclopedia: encyclopedia.com.