上海莼試生物技術有限公司作者
葉綠體與有色體的區別
葉綠體(chloroplasm):主要存在于植物的綠色薄壁組織細胞中,主要功能是光合作用(photosynthesis)。
葉綠體含有四種色素:葉綠素a、葉綠素b、葉黃素及胡蘿卜素。其中前二者為主要的光合色素,直接參與光合作用; 后二者僅起吸收、傳遞光能的作用,而不能參與光合作用。由于不同植物體中或同一植物不同發育時期,細胞中所含四種色素的比例不斷變化,因而植物(尤其為葉)在顏色上表現出深淺黃綠色的不同。
葉綠體的內部結構十分復雜。在電鏡下觀察葉綠體,可見,葉綠體的外表是由雙層平滑的單位膜構成的葉綠體被膜(chloroplast envelop),其內是無色的基質(matrix)(其主要成分是親水的蛋白質),基質中分布著若干個含有葉綠素的基粒(granum)。這些基粒是由許多層迭合的片層結構組成,此片層結構稱為類囊體(thylokoid)。類囊體由單層膜圍合而成,其上分布有許多穿孔。囊內含有液狀的內含物。類囊體除平行垛迭構成基粒外,還在基質內到處延伸,從而構成了復雜的類束體系統(thylokoid system)。其中構成基粒的類囊體部分稱基粒片層(grana lamella),而連接基粒的類囊體部分,稱為基質片層(stroma lamella)。
葉綠體所含的色素存在于類囊體膜上,與蛋白質結合形成復合體(complax),包藏或連接在類囊體膜的磷脂分子的雙層中,光合作用就在這里進行。
在個體發育中,葉綠體來自前質體(proplastid)—即未分化的質體,存在于根尖、莖尖,其結構較為簡單。
在直接光照下,幼葉中的前質體,內層膜在許多部位內折而伸入基質中,并逐漸擴展增大,zui終脫離內層膜,形成扁平的囊狀結構——類囊體。許多個類束體垛合在一起便形成為基粒,由此前質體逐步地發育成為成熟的葉綠體。但在黑暗或光照不足的情況下,就不能形成正常的類囊體系統,而形成由許多小泡組成的網格狀結構,稱前片層體(prollamellabody)。這樣的質體稱為黃化體(etioplast)。一般在獲取光照后,黃化體中的前片層體可進一步轉變,發育成為具有基粒結構的正常葉綠體。
有色體(chromoplast):主要存在于花瓣、果實、貯藏根及衰老的葉片中,主要功能尚不十分清楚,但有一點是明確的,即積聚淀粉和脂類,并可幫助傳粉,。
有色體所含色素主要是葉黃素和胡蘿卜素,并因所含色素比例的不同而呈現紅色——黃色之間的色彩梯度變化。
有色體即可由前質體發育而來,也可由葉綠體失去葉綠素轉化而來,如果實的成熟即為一實例,另外,還可由白色體轉化而來,胡蘿卜即為如此。
有色體的形狀是多種多樣的。
白色體(leucoplast):是不含可見色素的無色質體,呈顆粒狀。存在于一些植物的貯藏器官中,如甘薯、土豆的地下器官及種子的胚中。
白色體的主要功能是積累淀粉、蛋白質及脂肪,從而使其相應地轉化為淀粉粒、糊粉粒和油滴。
應注意的是,白色體雖不含可見色素,卻含無色的原葉綠素,故見光后便可轉化為葉綠體。如土豆風吹后變綠的現象即為如此。
以上兩種質體,即有色體和白色體的結構雖不及葉綠體,但也較復雜。表面均為雙層單位膜構成的質體被膜,內有以親水蛋白質為主的液狀基質,由于沒有基粒結構存在,無發達的類囊體系統而區別于葉綠體。
總之,質體是一類合成和積累同化產物的細胞器。
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