Ćwiczenie 4 Budowa i funkcje plastydów w komórkach roślinnych Plastydy powstają w komórkach merystematycznych z proplastydów, które w stanie inicjalnym składają się z otoczki i macierzy, i nie wykazują wewnętrznego zróżnicowania. W trakcie dyferencjacji komórek proplastydy ulegają przekształceniu w chloroplasty, leukoplasty lub chromoplasty. Chloroplasty roślin wyższych mają kształt soczewkowaty o średnicy 2–8 µm. Oddzielone są od otaczającej cytoplazmy podwójną błoną białkowo-lipidową. Wnętrze wypełnia bezbarwna, ziarnista substancja podstawowa, zwana matrix lub stromą. W stromie zawieszone są liczne dyskoidalne grana, zbudowane ze spłaszczonych pęcherzyków tzw. tylakoidów, ułożonych w stosy. Poza tylakoidami gran, występują także tylakoidy stromy, które przebiegają w stromie i stanowią połączenia międzygranowe. W błonach tworzących tylakoidy gran znajdują się barwniki (chlorofile i towarzyszące im karotenoidy) uczestniczące w procesie fotosyntezy. Leukoplasty to mniejsze od chloroplastów, bezbarwne plastydy o kształcie najczęściej kulistym lub wrzecionowatym. Występują w komórkach tkanek embrionalnych, w bulwach, kłączach, skórce niektórych roślin jednoliściennych, w komórkach miękiszowych położonych w głębi narządów. Funkcja leukoplastów polega na gromadzeniu substancji zapasowych, głównie skrobi (amyloplasty) i tłuszczów (elajoplasty). Leukoplasty, podobnie jak chloroplasty, powstają z proplastydów i zachowują ich strukturę. Dojrzały leukoplast składa się ze stromy i jest otoczony podwójną błoną, od której odchodzą wpuklenia, ale w mniejszej ilości niż w chloroplastach. Charakterystyczną strukturą leukoplastu jest tzw. ciało prolamelarne utworzone z pęcherzyków lub rurek. Chromoplasty stanowią grupę nieaktywnych w procesie fotosyntezy plastydów o czerwonej, pomarańczowej lub żółtej barwie, wynikającej z obecności barwników karotenoidowych. Chromoplasty występując w większych ilościach, nadają barwę niektórym organom rośliny, np. płatkom korony takich kwiatów jak jaskier, nagietek, nasturcja i owocom: pomidora, papryki, róży, jarzębiny, kukurydzy, a także korzeniom marchwi. Chromoplasty mogą powstawać bezpośrednio z proplastydów lub leukoplastów, ale także z chloroplastów, w wyniku ich degeneracji. Powstawaniu chromoplastów towarzyszy zanik lamellarnej budowy, jaką wykazywały formy wyjściowe. Charakterystyczne dla chromoplastów są występujące w stromie plastoglobule, w których rozpuszczone są liczne karotenoidy. Często karotenoidy przybierają formę krystaliczną i wychodzą końcami poza obręb chromoplastu. Biologiczne znaczenie chromoplastów związane jest z przywabianiem owadów zapylających kwiaty oraz z rozsiewaniem nasion. Zadania 1. Zaobserwować chloroplasty w preparacie bezpośrednim z liścia moczarki kanadyjskiej (Elodea canadensis) (powiększenie 400 x). Wykonać rysunek. 2. Przygotować skrawki z nasady liścia trzykrotki (Tradescantia sp.). Obserwować w preparacie bezpośrednim przy powiększeniu 400 x. Zwrócić uwagę na skupienie bezbarwnych leukoplastów w pobliżu jądra komórkowego. Wykonać rysunek. 1 3. Pobrać odrobinę miąższu owocu pomidora (Lycopersicon esculentum) tuż pod skórką i rozprowadzić w kropli wody na szkiełku przedmiotowym (powiększenie 400x). Zaobserwować komórki miękiszowe z igiełkowatymi i kulistymi formami chromoplastów i wykonać rysunek. 2