Plastidler, bitki ve algı hücrelerinde bulunan çift membranlı önemli bir enerji dönüştürücü hücre organelidir. Değişken görünümlere sahiptir, bu yüzden depolama, pigment biriktirme gibi çeşitli görevleri yerine getirmek için farklılaşmaktadır. Yarı özerk endosimbiyontlar olduklarından bölünme ile çoğalırlar. Plastidler bitki gövdesinin hemen hemen tüm hücrelerinde, renksiz plastidler veya renkli plastidler veya proplasdidler formunda bulunur. Protoplastid denilen tipleri en az farklılaşmış biçimleridir ve diğer plastid türlerine dönüşür.

Proplastidler

Meristematik hücrelerde bulunan küçük veziküler yapılara proplastidler denir. Renksiz ve gelişmemişlerdir. Proplastidler farklı hücre tiplerinde olgunlaştıkça organlara ve ışığın varlığına veya yokluğuna bağlı olarak transformasyona uğrar ve renksiz lökoplastlara veya yeşil kloroplastlar dâhil renkli kromoplastlara dönüşür. Bu tür plastidler meristematik hücreler için tipiktir, ancak benzer plastidler köklerde veya epidermal hücrelerde de görülebilir. Genellikle 1 mikrometreden küçük, küresel veya lens şeklinde olan organel tilakoid membranlara sahiptir. Renksizdirler, morfolojilerini değiştirebilirler, ışığa maruz kaldıklarında yavaş yavaş yeşile döner ve büyürler. Buna granal yapıların gelişimi eşlik eder. Dönüşüm sırasında plastogenom ve çekirdek genomu arasında etkileşimler olur.

Etioplastlar

Bir başka plastid türü olan etioplastlar saplarda bulunur, köklerde rastlanmaz. Kloroplastlarla proplastidler arasındaki geçişten sorumlu olup ışıksız ortamda kalan kloroplastlardan oluşurlar. Etioplastlar ışık yeterince yoğun olduğu anda kloroplastlara karşı farklılaşmayı yeniden başlatır. Çok düşük ışık yoğunluğu veya karanlık olduğunda, proplastid’den kloroplast’a farklılaşma uzun süreli bir ara aşamadır. Bu aşamada klorofil-protein kompleksleri gerektireceği için tilakoidler gelişemez. Klorofiller aktif değildir, protoklorofil halinde durur ve tilakoidler yerine yarı kristal üç boyutlu bir tübüler sistem oluşur. Ortam aydınlatılırsa prolamellar gövdesi hızlı bir şekilde tilakoid olarak yeniden düzenlenir ve etioplast kloroplasta dönüşür. Bu dönüşüm bitki hücrelerinin metabolik ihtiyaçlarından kaynaklanır. Kloroplasta dönüştüğünde inaktif durumdaki klorofiller de aktifleşir.

Diğer Plastid Çeşitleri

Tüm plastidler başlangıçta proplastidler adı verilen küçük, farklılaşmamış plastidlerden türetilir. Etioplastlardan başka tanınmış diğer plastid çeşitleri şunlardır:

Kloroplastlar
Kromoplastlar
Gerontoplastlar
Lökoplastlar

Kloroplastlar

Kloroplastlar, fotosentezde kullanılan ve en çok bilinen plastidlerdir. Kloroplastlar ışıkta tutulursa doğrudan proplastidlerden gelişebilir. İçlerinde pigmentleri ve elektron taşıma zincirinin elemanlarını içeren geniş bir tilakoid membran sistemi bulunur. Kloroplastlar genellikle 5–8 mikrometre çapa ve 3–4 mikrometre kalınlığa sahip lens şeklinde organellerdir. Kloroplastlar güneş enerjisini kimyasal enerji formuna dönüştüren bir yeteneğine sahip oldukları için eşsiz organellerdir.
Bitkilerin fotosentezi hücredeki kloroplastlara bağlıdır. Şimdi yarı özerk organeller olarak görev yapan bu plastidlerin siyanobakteriyel ataları eski ökaryotik konakçı hücreler ile endosimbiyoz birlik oluşturmuştur. Mitokondrideki gibi dairesel DNA ve bakteriyel tip ribozomlara sahiptir. Böylece kendi proteinlerinin sadece bir kısmını sentezleyebilir, diğerleri çekirdekten gönderilen mRNA’ların kullanımıyla sitoplazmik ribozomlar tarafından üretilir. Fotosentez sırasında kloroplastlar ışık tarafından suyun ayrıştırılmasından kaynaklanan elektronlarla karbondioksiti indirger. Bitkiler fotosentez sırasında karbonhidratları sentezler ve oksijen açığa çıkarır, bu nedenle fotoototrofik organizmalar olarak kabul edilirler. Kloroplastlar yaprak mezofilinde bol miktarda bulunur, burada hücre başına sayıları 100’ü geçebilir. Gölgede büyüyen bitkiler, yoğun ışıkta büyüyen bitkilere oranla hücrelerinde büyük boyutlu kloroplast içerir.

Kromoplastlar

Bunlar genellikle çiçekli bitkilerde, yaşlanan yapraklarda ve meyvelerde bulunur. Kromoplastlar, yapraklarda ve meyvelerde gördüğünüz farklı renklere izin veren karotenoid pigmentlerdir. Temel görevi cazip renkleriyle tozlaşmayı sağlayacak böcekleri çekmektir. İçindeki karotenlerin ve ksantofillerin oranına göre sarı, turuncu veya kırmızı renkte olan plastitlerdir. Bunlar bazı meyvelerin (domates, kırmızıbiber), çiçeklerin (Calendula, Tagetes) veya köklerin (havuç, tatlı patates) rengini verir. Kromoplastlar doğrudan proplastidlerden veya kloroplastlardan gelişebilir. İkinci durumda, yeşil meyveler sararır veya kırmızılaşır. Bazen bu gelişme, örneğin havucun dışta kalan yeşil renkli kısmında, kromoplastların kloroplastlara dönüşmesi şeklindedir.

Gerontoplastlar

Yaşlanma sürecine giren kloroplastlardır. Geronoplastlar yapraklar genellikle sonbahar aylarında fotosentezde kullanmadığında artık farklı organellere dönüşmeye başlayan yaprakların kloroplastlarını ifade eder. Sonbahar yapraklarının renk değiştirmesi kloroplastların gerontoplastlara dönüşümünün bir sonucudur. Yaşlanan kloroplastlar fotosentezi durdurur ve kısmen ayrışır, bileşenleri dönüştürülür ve bitkinin hayatta kalan kısımlarına taşınır.

Lökoplastlar

Renksiz, pigment taşımayan organellerdir. Genellikle bitkinin fotosentetik olmayan kök ucu gibi bölümlerinde bulunur. Bitkinin ihtiyacına bağlı olarak nişasta, lipit ve protein depolar. Daha çok aminoasitleri ve yağ asitlerini dönüştürmek için kullanılır. Depo parankimi ve diğer renksiz dokularda da bulunan lökoplastlar lökoplastlar güneş ışığına maruz kalırsa, renkli plastidlere dönüşür.

Lökoplastlar üç tiptedir:

Amiloplastlar: Üç çeşit lökoplast arasında en irisidir. Nişasta depolayan plastidlerdir. Stromalarında birkaç tilakoid ve nişasta taneleri bulunur. Nişasta bitkilerde daima plastidlerde (çoğunlukla amiloplastlarda) oluşur, asla sitoplazmada oluşmaz. Amiloplastlar depo organlarının hücrelerinde, örneğin patates yumrusunda bol miktarda bulunur. Kök ucunun belirli hücrelerinde statolit gibi davranan özel amiloplastlar köklerin gravitropizmasından (geotropizma) yani yerçekimini algılamasından sorumludur.

Proteinoplastlar: Proteinoplastlar ya da alöroneplastlar bir bitkinin ihtiyaç duyduğu ve tipik olarak tohumlarda bulunabilecek proteinlerin depolanmasına yardımcı olur.

Elaioplastlar: Elaioplastlar belirli monokotillerde (tek çeneklilerde) bulunur ve işlevleri bitkinin ihtiyaç duyduğu yağların depolanmasıdır.

Plastidlerin Kalıtımı

Plastidlerini tek bir ebeveynden alan birçok bitki vardır. Angiospermler (kapalı tohumlu bitkiler) plastidleri dişi gametten miras alırken, gymnospermler (açık tohumlu bitkiler) erkek gametten yani polenden alır. Algler plastidleri yalnızca bir ebeveynden alır. Plastid DNA’sının kalıtımının % 100 uniparental (tek ebeveynli) olduğu düşünülmektedir. Hibridizasyonda (melezlemede) plastidin kalıtımı daha düzensizdir.

Plastitlerin Çoğalması

Proplastidler meristematik hücrelerde sürekli bölünür ve hücre bölünmesine ayak uydurur. Proplastidler tamamen gelişmiş kloroplastlara dönüşürler, daha yüksek bitkilerde nadiren bölünürler. Ancak spirogyra ve birçok algde tam gelişmiş plastidler hücre bölünmesi sırasında bölünürler ve kardeş hücreler arasında eşit olarak dağılır. Plastid bölünmesinde rol alan stromüller çoğunlukla yeşil olmayan plastidlerde bulunur. Gelişmekte olan tüm organlarda veya bitki yapılarında plastidler çoğalmaya devam eder. Stromüllerin oluşumu gündüz etkindir. Şeker stromüllerin gelişimini tetikler. Stromüller grana içermeyen kloroplast çıkıntılarıdır. Farklı plastid tipleri, farklı sinyallere cevap olarak stromüller oluşturur.

Kaynakça:
https://byjus.com
http://elte.prompt.hu
https://plantcellbiology.masters.grkraj.org

Yazar: Müşerref Özdaş

CEVAP VER

Please enter your comment!
Please enter your name here