Физиологические особенности хлоропластов

Важным свойством хлоропластов является их способность к дви­жению. Хлоропласты передвигаются не только вместе с цитоплаз­мой, но способны и самопроизвольно изменять свое положение в клет­ке. Скорость движения хлоропластов составляет около 0,12 мкм/с.

Хлоропласты могут быть распределены в клетке равномерно, од­нако чаще они скапливаются около ядра и вблизи клеточных стенок. Большое значение для расположения хлоропластов в клетке имеют направление и интенсивность освещения. При малой интенсивности освещения Хлоропласты становятся перпендикулярно к падающим лучам, что является приспособлением к лучшему их улавливанию. При высокой освещенности хлоропласты передвигаются к боковым стенкам и поворачиваются ребром к падающим лучам. В зависимости от освещения может также меняться и форма хлоропластов. При бо­лее высокой интенсивности света их форма становится ближе к сфе­рической.

Основная функция хлоропластов — это процесс фотосинтеза. В изолированных хлоропластах мо­жет быть осуществлен весь процесс фотосинтеза. Важно отметить, что хлоропласты имеются не только в клетках листа. Они встречают­ся в клетках не специализирующихся на фотосинтезе органов: в стеб­лях, колосковых чешуйках и остях колосьев, корнеплодах, клубнях картофеля и т. д. В ряде случаев зеленые пластиды обнаруживаются в тканях, расположенных не в наружных, освещенных частях расте­ний, а в слоях, удаленных от света, в тканях центрального цилиндра стебля, в средней части луковицы лилейных, а также в клетках заро­дыша семени многих покрытосеменных растений. Последнее явление (хлорофиллоносность зародыша) привлекает внимание систематиков растений. Имеются предложения разделить все покрытосеменные растения на две большие группы: хлороэмбриофиты и лейкоэмбриофиты, т. е. содержащие и не содержащие хлоропласты в зародыше (Яковлев). Исследования показали, что структура хлоропластов, рас­положенных в других органах растения, так же как и состав пигмен­тов, сходны с хлоропластами листа. Это дает основания считать, что они способны к фотосинтезу. В том случае, если они подвергаются освещению, по-видимому, в них действительно происходит фотосин­тез. Так, фотосинтез хлоропластов, расположенных в остях колоса, может составлять около 30% от общего фотосинтеза растения. Позе­леневшие на свету корни способны к фотосинтезу. В хлоропластах, находящихся, в кожуре плода до определенного этапа его развития, также может идти фотосинтез. Хлоропласты, расположенные вблизи проводящих путей, вы­деляя кислород, способствуют повышению интенсивности обмена ве­ществ ситовидных трубок.

Вместе с тем роль хлоропластов не ограничивается их способно­стью к фотосинтезу. В определенных случаях они могут служить ис­точником питательных веществ. Хлоропласты содержат большее количество витаминов, ферментов и даже фитогормонов (в частности, гиббереллина). В условиях, при которых ассими­ляция исключена, зеленые пластиды могут играть активную роль в процессах обмена веществ. Известно, что присутствие листьев, поме­щенных в условия, исключающие фотосинтез (закрывание землей), улучшает рост растений. Показано благоприятное влияние листьев на процесс сращивания привоя и подвоя.

Все сказанное еще раз подчеркивает многообразную роль, кото­рую играют зеленые пластиды в жизни растительного организма.