Пластиды

(греч. Plástides — создающие, образующие, от plastós — вылепленный, оформленный) внутриклеточные органеллы цитоплазмы автотрофных растений, содержащие пигменты и осуществляющие синтез органических веществ. У высших растений различают 3 типа П. Зелёные хлоропласты (ХП), бесцветные лейкопласты (ЛП) и различно окрашенные хромопласты (ХР). Совокупность П. Всех типов носит название пластом или пластидом. ХП — тельца линзовидной или округлой формы размером 4—6 мкм (редко до 9 и как исключение до 24 мкм). Они содержат около 50% белка, 35% липидов и 7% пигментов, а также небольшое количество дезоксирибонуклеиновой (ДНК) и рибонуклеиновой (РНК) кислот. Находясь в тесном взаимодействии с др. Компонентами клетки, имея в своём составе ДНК и РНК, П.

Обладают некоторой генетической автономностью. Пигменты ХП у высших растений представлены зелёными Хлорофиллами а и в и каротиноидами (См. Каротиноиды) — красно-оранжевым каротином и жёлтым ксантофиллом. ДНК в ХП несколько отличается от ДНК ядра и сходна с ДНК сине-зелёных водорослей и бактерий. В световом микроскопе в строении ХП наблюдается зернистая структура (граны). С помощью электронного микроскопа установлено, что ХП отделён от цитоплазмы двуслойной липидно-белковой оболочкой (мембраной). В бесцветной строме (матриксе) ХП расположена ламеллярная система, состоящая из образованных липидно-белковой мембраной небольших плоских мешочков — цистерн или т. Н. Тилакоидов двух типов. Одни, меньших размеров, собраны в пачки, напоминающие столбики монет,— тилакоиды гран.

Другие, большей площади, располагаются как между тилакоидами гран, так и в межгранных участках стромы (тилакоиды стромы). На внешней поверхности тилакоидов белковый компонент мембран представлен глобулярными белками-ферментами (полиферментные комплексы). В состав мембран входят также хлорофиллы и каротиноиды, образуя т. О. Липидно-белково-пигментный комплекс, в котором на свету осуществляется фотосинтез. Такое строение ХП во много раз увеличивает их активную синтезирующую поверхность. Эти П. Способны разможаться как делением на 2 примерно равные части, так и почкованием — отделением небольшой части в виде пузырька, который увеличивается и развивается в новый ХП. ЛП — небольшие тельца, не имеющие окраски, округлые или вытянутые в длину, присутствуют во всех живых клетках растений.

В ЛП из простых органических соединений синтезируются более сложные вещества — крахмал и, возможно, жиры и белки, откладываемые в запас в тканях клубней, корней, корневищ и в эндосперме семян. По характеру накопляемых веществ ЛП делят на амилопласты, элеопласты и протеинопласты. Они имеют оболочку (подобно ХП) из 2 липоидно-белковых мембран, но в их строме имеются лишь один или несколько выростов внутренней мембраны оболочки (наподобие таковых у митохондрий (См. Митохондрии)). ХР бывают округлой, неправильно многоугольной или даже игольчатой формы. Они содержат каротиноиды и придают жёлтую и оранжевую окраску осенним листьям, листочками околоцветника, созревающим и зрелым плодам помидоров, рябины, ландыша и др.

Все типы П. Способны переходить один в другой. Так, ЛП могут превращаться в ХП (например, позеленение клубней картофеля на свету). К осени ХП утрачивают хлорофилл и преобразуются в ХР. В свою очередь, ХР способны превращаться в ХП (этим объясняется позеленением верхушки корнеплода моркови на свету). Все П. Имеют общее происхождение. Они развиваются из т. Н. Инициальных частиц — небольших пузыревидных образований, отделяющихся от оболочки клеточного ядра. Многие советские и зарубежные биологи рассматривают П. Как видоизменённые сине-зелёные водоросли, вступившие на заре жизни в симбиотические взамоотношения с клетками гетеротрофных организмов (см. Симбиогенез). У большинства водорослей П. Представлены одним или несколькими хроматофорами (ХФ), различающимися формой и размерами.

Сплошная (у мужоции) или перфорированная (у кладофоры) пластинка, 2 звёздчатые пластинки (у зигонемы), 1-2 спирально закрученные лентовидные полосы (у спирогиры), чашевидная (у хламидомонады) и др. На ХФ обычно имеются участки особого строения — Пиреноиды, в которых накапливаются запасные вещества — продукты синтетической деятельности. У ряда водорослей в ХФ, помимо хлорофиллов и каротиноидов, присутствуют и др. Пигменты, маскирующие зелёную окраску хлорофилла (например, диатомин у диатомовых и фукоксантин у бурых водорослей, синий фикоциан и красный фикоэритрин у сине-зелёных водорослей и багрянок). В ХФ имеются оболочки из 2 липидно-белковых мембран такого же строения, как и в П. Высших растений. В строме располагается многослойная структура из нескольких ламелл, подобных тилакоидам стромы ХП.

Лит. Гуляева В. А., Особенности строения растительных клеток, в кн. Руководство по цитологии, т. 1, М.— Л., 1965. Фрей-Висслинг А., Мюлеталер К., Ультраструктура растительной клетки, пер. С англ., М., 1968. Сейджер Р., Структура хлоропласта и ее связь с фотосинтетической активностью, в сборнике. Структура и функция фотосинтетического аппарата, пер. С англ., М., 1962. Веттштейн Д., Формирование пластидных структур, там же. Д. А. Транковский. Пластиды. 1. Гранная структура хлоропластов (в световом микроскопе). 2. Разные формы хроматофоров в клетках водорослей. А — лентовидный (у спирогиры). Б — пластинчатый (у мужоции). В — звёздчатый (у зигнемы). П — пиреноиды. 3. Пластиды в клетках эпидермиса традесканции. У — замыкающие клетки устьица с хлоропластами.

ЛП — лейкопласты вокруг ядра и в тяжах цитоплазмы клеток эпидермиса. 4—6. Хромопласты. 4 — в клетках зрелого плода шиповника. 5 — в клетках околоцветника настурции. 6 — в клетках зрелого плода рябины..