Taimeriigi esindajate üheks eripäraks on eristruktuuride – plastiidide – olemasolu nende rakkudes. Nende hulka kuuluvad kloroplastid, kromoplastid ja leukoplastid, mille struktuuri ja funktsioone käsitletakse meie artiklis.
Mis on plastiidid
Plastiide nimetatakse taimede, seente ja mõnede algloomade rakkude organellideks. Need on ümarad kehad, millel on poolautonoomne struktuur. Nad on võimelised muutuma üksteiseks. Näiteks leukoplastid, mille struktuur ja funktsioonid muutuvad otsese päikesevalguse mõjul, muudetakse kloroplastideks. Paljud on täheldanud, et kartulimugulad muutuvad roheliseks. See on sellise hämmastava ümberkujundamise tulemus. Kuid te ei tohiks sellist toodet süüa. Koos kloroplastidega koguneb mugulatesse mürk – alkaloid solaniin. See võib põhjustada tõsist toidumürgitust ja on eriti ohtlik lastele.
Puu- ja köögiviljade valmimisel muunduvad ka plastiidid omavahel. Ainult sel juhul moodustuvad leukoplastidest kromoplastid, mis määravad erinevate värvidetaimeosad: kollane, punane, roosa, lilla jne
Plastiiditüübid
Leukoplastid, plastiidid, kromoplastid, kloroplastid erinevad nii struktuuri kui ka funktsioonide poolest. Kuid neil kõigil on oluline ja asendamatu roll. Võime anda taime erinevatele osadele värvi on tingitud sellest, et kromoplastid sisaldavad erinevaid pigmente – värvaineid.
Enamiku taimede korollade heledad kroonlehed on selle tüüpiliseks tõendiks. See värv koos lillede lõhnaga meelitab putukaid tolmeldama, mis eelneb viljastumisele ja viljade moodustumisele.
Rohelised plastiidid sisaldavad pigmendi klorofülli, mis määrab nende värvuse. Selle aine olemasolu (koos süsinikdioksiidi, vee ja päikesekiirgusega) on fotosünteesiprotsessi kulgemise eeltingimus. Selle käigus moodustavad taimed süsivesikuid ja hapnikku. Esimesed on nende jaoks toitumise, kasvu ja arengu allikad. Ja gaasilist hapnikku kasutavad hingamiseks kõik elusolendid bakteritest inimesteni.
Leukoplastide struktuur
Leukoplastid on värvitud organellid. Neil on õige sfääriline kuju. Sees olev membraanisüsteem on üsna halvasti arenenud. Kuju võib muutuda ebakorrapäraseks alles siis, kui nende tsütoplasmas hakkavad moodustuma piisav alt suured tärkliseterad. Plastiidide leukoplaste leidub taimede säilituspõhikoes. See on aluseks võrsete modifikatsioonidele - mugulatele, sibulatele, risoomidele. Leukoplastide funktsiooni määravad sellised tunnusednende hooned. Nende organellide õõnsusse võib koguneda palju väärtuslikke toitaineid. Leukoplastid, nagu kõik plastiidid, on kahemembraanilised organellid. Kuid sisemine kest ei moodusta struktuuri sees väljendunud väljakasvu.
Leukoplastid on eukarüootsed rakud. See tähendab, et nende tsütoplasmas asuvad geneetilist teavet kandvad DNA molekulid hästi moodustunud tuumas.
Leukoplastide funktsioon
Need plastiidid on spetsialiseerunud. Olenev alt liigist on nad võimelised akumuleerima ja sünteesima erinevat tüüpi orgaanilisi aineid. Näiteks süsivesikute tärklis sisaldab amüloplaste. See aine on iseloomulik kõigile taimedele, kuna see moodustub fotosünteesi käigus saadud glükoosist. Oleoplastid toodavad ja säilitavad rasvu. Vedelaid rasvu leidub ka mõne taime rakkudes ja neid nimetatakse õlideks. Proteinoplastid sisaldavad valke. Sellised funktsioonid määrab leukoplastide struktuur. Lisaks erinevate ainete tarnimiseks ja säilitamiseks vajalikule õõnsusele sisaldavad need ensüüme. Need bioloogilised looduslikud katalüsaatorid on võimelised kiirendama keemilisi reaktsioone, kuid ei kuulu nende toodete hulka. Näiteks lihtsa süsivesiku, glükoosi, mõjul tekib polüsahhariidtärklis. Kui tekivad fotosünteesiks ebasoodsad tingimused, laguneb see uuesti monomeerideks ja taim kasutab seda elutähtsate protsesside läbiviimiseks.
Kus on leukoplastid
SestLeukoplastide põhiülesanne on ainete kogunemine, need organellid asuvad taimede paksenenud ja lihavates osades. Eriti rikkad on nende poolest kartulimugulad. Iga õpilane suudab oma leukoplastides sisalduvale tärklisele kvalitatiivse reaktsiooni läbi viia. Selleks tuleb värskele lõikele lisada paar tilka joodilahust. Selle mõjul omandavad varem värvitud plastiidid rikkaliku lilla värvi. Neid on mikroskoobi all näha isegi väikese suurendusega.
Samuti on taimesibulates palju leukoplaste. Tänu suurele vee- ja süsivesikutevarule taluvad sellised juured ebasoodsaid põua-, külma- ja kuumuseperioode maa all. Sel juhul sureb taime maapealne väike osa ära ja muudetud võrse jääb elujõuliseks. Näiteks tulbid jõuavad paari nädalaga kasvada ja õitseda. Ja siis kogunevad nende sibulasse selle kevadise taime roheliste osade fotosünteesi käigus moodustunud süsivesikud.
Risoomid pole erand. Kõik teavad, kui raske on umbrohust lahti saada. Nad ei karda isegi kõige tugevamat põuda ja lehed ilmuvad uuesti mullapinna kohale. Asi on selles, et taim ise areneb maa all paksenenud modifitseeritud võrse kujul, millel on piklikud sõlmevahed. See sisaldab märkimisväärses koguses leukoplaste ja seega ka aineid.
Seemne endosperm, seente eosed, kõrgemate taimede munad täidavad oma ülesandeid just tänu nende plastiidide olemasolule.
Päritoluleukoplastid
Leukoplastide esinemine taimeorganismide embrüonaalsetes kudedes on tõestatud. Ja need moodustuvad nn proplastiididest. Need struktuurid on igasuguste sarnaste organellide eelkäijad. Esialgu asuvad nad meristeemis - taimede hariduskoes. Proplastiidid on mikroskoopilised kehad, mille suurus on kuni 1 µm. Nendest saab alguse kogu nende taimerakkude organellide vastastikuste transformatsioonide ahel.
Seega on leukoplastide põhiülesanne elusorganismide eksisteerimiseks vajalike erinevat tüüpi orgaaniliste ainete süntees, akumuleerimine ja säilitamine.
