|
Dorivor o‘simliklar va botanika
|
| bet | 11/91 | | Sana | 15.01.2024 | | Hajmi | 426,29 Kb. | | #137797 |
Bog'liq portal.guldu.uz-Botanika (3)Muxokama uchun savollar:
Tsitoplazmadagi hujayra shirasi bilan to’lgan bo’shliq qanday nomlanadi?
Hujayra shirasi tarkida qanday organiq kislotalar uchraydi?
3-savol bo’yicha dars maqsadi: O’simlik hujayralari uchun xos bo’lgan plastidalar tuzilishi va xillari to’g’risida to’liq ma’lumot berish.
Identiv o’quv maqsadlari:
3.1. O’simliklarda qanday plastida xillari borligini biladi.
3.2.O’simlik plastidalarida uchraydigan pigment xillarini ajrata oladi.
3.3.O’simlik plastidalarga ta’rif bera oladi.
3–savolning bayoni: Plastidalar (yunon. Plastos–yaratilgan, to’ldirilgan) faqatgina tirik avtotrof o’simlik hujayrasida uchraydigan organellalardir. U bakteriyalar, shilimshiqlar va zamburug’larning hujayralarida bo’lmaydi. Plastidalar o’simlik hujayrasi sitoplazmasidagi organella xisoblanib, faqat yashil o’simliklarhujayralarida uchraydi. Plastidalarda uglevodlar, oqsillar va moylarning to’plash jarayonlari boradi. Plastidalar haqidagi dastlabki ma’lumotlar fanga 1876–yilda A. Levenchuk tomonidan kiritilgan. 1882–yilda A.Shimper tomonidan plastidalar batafsil tasvirlab berilgan. Keyinchalik plastidalarni o’rganishda rus olimlaridan K.A.Timiryazev, V.V.Sapojnikov, M.S.Tsvet,
T.N.Godnev va boshqalar katta xissa qo’shganlar.
Hujayradagi hamma plastidalar yig’indisi plastidomalar deb ataladi.
Plastidalar hujayrada rang–tusini belgilaydigan xususiyatiga va bajaradigan vazifasiga qarab uch xil: xloroplast ( yashil rang), xromoplast (sariq, qizil) va leykoplast (rangsiz plastida) bo’ladi. Xloroplastlarda asosan yashil (xlorofill), sariq (karotin) va qizg’ish (ksantofill) pigmentlar sintezlanadi. Plastidalar ham yadro singari sitoplazmaga botgan holda joy olgan. Plastida tanachalari stromalar deb yuritiladi. Stromalarning asosini hujayra tarkibidagi kolloid holdagi oqsil va lipidlar tashkil etadi. Plastidalarning tuzilishi va katta– kichikligi uning qaysi to’qimalardan bo’lishi hamda bajaradigan vazifasiga bog’liq. Plastidlar ancha yirik bo’lganligi tufayli ularni oddiy yorug’lik mikroskopida kuzatish mumkin.
Plastidlar uchun pigment–rangli moddalarni to’plash xarakterlidir. Pigmentlar plastidalarning bajaradigan vazifasi bilan bog’liq. Ular bir–biridan tarkibidagi pigmentlarning xilma–xilligi bilangina emas, balki bajradigan fiziologik vazifalari bilan ham farq qiladi. Plastidalarning pigmentativ tarkibi nihoyatda o’zgaruvchan bo’lib, uning bu o’zgaruvchanligi yashash muhitining ta’siri, o’simlikning rivojlanish fazasi va hujayrada sodir bo’ladigan almashinish reaktsiyalarining yo’nalishiga bog’liq.
Xlorofill–o’simlik hujayrasida uchraydigan eng muhim pigment (lot. Pigmentum–rang) bo’yovchi yoki yashil rang beruvchi (yunon. Xloros–yashil, filos–barg) modda hisoblanadi. Yashil o’simliklarda xlorofill oz miqdorda bo’lishiga qaramasdan (bargning quruq og’irligiga nisbatan olganda u atiga bir foyizni tashkil etadi) bu pigment o’simlikning o’zi uchungina emas, balki hayvonlar bilan odamlar hayoti uchun ham katta ahamiyatga ega.
Yer yuzidagi yorug’likda o’suvchi hamma yuksak o’simliklar yashil rangda bo’ladi. Faqatgina parazitlikka moslashgan (shumg’iya, zarpechak) o’simliklarda yashil rang beruvchi xlorofill bo’lmaydi. Qorong’i joyda o’sgan o’simlik hujayrasida ham xlorofill bo’lmaydi va bunday o’simliklarga etiolyatsiyalangan (fr. Etioler–zayiflashtirilgan, so’lg’inlashtirilgan) deb ataladi. Xloroplastda xlorofilldan tashqari karotinoid (lot. Karota–sabzi: eydos–tus, qiyofa–suvda eriydigan sarg’ish targ’il pigment) lar guruhiga kiruvchi sariq rang beruvchi pigmentlar bo’ladi. Ular xlorofill tarkibida yashiringani sababli yaxshi ko’rinmaydi.
Xloroplast donachalari tuban va yuksak o’simliklar hujayralari uchun harakterlidir. Xloroplast stromasida yashil xlorofil, to’q sariq ksantofil pigmentlari sintez qilinadi. Yuksak o’simliklarning xloroplasti yumaloq, oval shaklida bo’ladi. Tuban o’simliklarda, xususan suv o’tlarda xloroplast xromatofor (yunoncha rameo–bo’yoq , rang, foros–olib yuruvchi) deb yuritilib, ularning shakli yulduzsimon, lentasimon, plastinkasimon, likobcha shakllarida bo’ladi. Xromatoforlarning soni va turli–tuman shakllari suvo’tlarning har bir turkumi yoki turi uchun xarakterli sistematik belgi hisoblanadi. Ayrim suvo’tlarda likobchasimon yoki plastinkasimon xromatofor, spirogira hujayrasida lentasimon shakildagi 2 yoki 3 ta xromatofor bor. Vosheriya suvo’tining hujayrasida linzaga o’xshash xromatofora juda ko’p miqdorda uchraydi.
Yuksak o’simliklar hujayrasida son–sanoqsiz xlorofill donachalari mavjud bo’lib, ularning soni va shakl tuzilishi to’qimaning bajaradigan vazifasiga bog’liq bo’ladi. Xlorofill donachalarining katta–kichikligi ham bir xil, ularning o’rtacha o’lchami 3–7 mkga teng. Mevali daraxtlarning bargi, o’t o’simliklarning tanasi, pishmagan mevalardagi hujayralar xloroplastga boy bo’ladi. Xloroplastlarning hujayrada joylashish o’rni, yorug’lik, issiqlik, tuproq va havo namligi ta’siriga bog’liq bo’ladi. Yorug’lik yetarli bo’lganda, ular hujayra devori bo’ylab joylashib, kuchli ravishda yorug’lik yutish imkoniga ega bo’ladi. Yorug’lik yetarli bo’lmagan va qorong’u paytlarda xloroplast sitoplazma bo’ylar bir tekisda joylashgan bo’ladi.
Xloroplastning tuzilishi nihoyatda murakkab. Yorug’lik mikroskopida uning donachasimon ekanligi aniq ko’rinadi. Elektron mikroskopda xloroplastning murakkab membrana tuzilishiga ega ekanligini kuzatish mumkin. Ust tomondan xloroplast ikki membranali po’st bilan o’ralgan. Membrana orasida maxsus bo’shliq borligini aniqlash qiyin emas. Xloroplast po’stida tirqish mavjudligi to’g’risida bir qator ma’lumotlar ham bor. Xloroplastlar uchun ayniqsa yorug’likni o’zlashtiruvchi ichki membrana yuzasining yaxshi taraqqiy etganligi xarakterlidir. Ichki membranalar yassi qopchiqlar shaklida bo’lib, parallel qatorlarda joylashadi va lamellalar deb yuritiladi. Lamellalar oralig’i oqsil moddasida iborat modda bilan to’la bo’ladi. O’zaro yonma–yon joylashgan lamellalar oxiri bir–biri bilan birikib qobiqqa o’xshash halqa hosil qiladi. Xloroplast asosan (50 %) oqsillar, (9– 10 %) ni xlorofill, (1–2 %) ni korotinoidlar, fermentlar, RNK va DNK tashkil etadi.
Xloroplastning sitoplazmasi ikkita agronulyar (ribosoma ega bo’lmagan)– tashqi va ichki membranali po’st bilan chegaralangan bo’lib, gialoplazmadan stromani (yunoncha stroma–o’rin, joy) ajratib turadi. Stroma tarkibida plastidalarni asosiy moddasi (fermentlar, DNK iplari va ribosomalar) to’planadi. Xloroplasitning ichki membranasi kuchli taraqqiy etgan bo’lib, unda bir–birining ustiga qat–qat joylashgan granulalar (yunon. Granum–donacha), yassi xaltachalardan tashkil topgan tilokoidlar (yunon. Tilakoides–xaltacha)joylashadi.
Xloroplastning asosiy vazifasi fotosintez jarayonini amalga oshirish va yorug’lik energiyasi hisobiga anorganik moddalardan murakkab organik moddalar hosil qilishdan iborat.
Fotosintezning boshlang’ich maxsuli fermentlar ta’sirida xloroplast va leykoplastlarda donachalar shaklida saqlanadigan kraxmal birlamchi, aminoplastlarda to’planadigan kraxmal va boshqa murakkab organik moddalar ikkilamchi mahsulot hisoblanadi. Fotosintez jarayonida suvning parchalanishi natijasida erkin kislorod ajiralib chiqadi. Fotosintez jarayoni tufayli atmosferada kislorod miqdori ortib boradi. Hisoblarga qaraganda, har 200 yilda atmosferadagi butun CO2 o’simlik tanasi orqali o’tadi. Shunday ekan, atmosfera tarkibidagi kislorod har 2000 yilda o’simliklar yordamida to’liqligicha yangilanadi.
1901–1910 yillarda M.S. Tsvet xloroplast tarkibida ikki xil shakildagi xlorofill borligini aniqladi: xlorofill «a» (havorang yashil rangli pigmentli) va xlorofill «b» (sarg’ish, yashil rangli pigmentli) dir. Xlorofill xlorofill kislotasi va ikki xil kislotaning murakkab efirlari hisoblanadi. Xlorofill «a» ning formulasi C55H72O5N4Mgva xlorofill «b» niki–C55H70O6N4Mg dir. Xloroplast tarkibiga xlorofill «a» va xlorofill «b» dan tashqari sarg’ish, qizil rangli pigment–karotin (C40H56) va oltin sariq rangli ptgment–ksantofil (C40H56O2) ham bo’ladi. Karotinoidlar xloroplastda yorug’lik nurini qo’shimcha o’zlashtirishda va xlorofill molekullalarini ortiqcha fotooksidlanishdan saqlaydi.
Xloroplastlar barg va yosh novdalarda (saksovul, juzg’un), pishmagan mevalarning hujayralarida ko’proq bo’ladi. Yer ostki organlarda (ildiz, ildiz tukchalari, yon ildizlarda) xlorofill bo’lmaydi.
Xloroplastning donachalari shaklan linzaga o’xshashdir. Ularning soni hujayra xiliga qarab o’zgaradi. Masalan, olma daraxti bargining hujayralarida 50 ga qadar xloroplastlar bo’ladi. Shumtol daraxti bargining bitta ustunsimon hujayrasida 14, terakda–40, lavlagida–65, tamakida–100, kartoshkada–325, g’ovak to’qimalarda ularning soni ancha kam bo’ladi: terakda–16, kartoshkada–95, terakning epiderma hujayrasida hammasi bo’lib 5–7 ta juda mayda xloroplastlar bo’ladi.
Xloroplastning hamma tilakoidlari membranalar bilan o’zaro birlashgan. Tilakoid membranalarida yashil o’simliklarning eng asosiy pigmenti xlorofill (xloros–yashil; filon–barg) va karotinoidlar deb ataladigan moddalar to’planadi.
1960 yili olimlar xlorofillni sintezlashga muvaffaq bo’lishdi. Xlorofillning bir necha modifikatsiyasi (lot. Modifikatsio–shakl o’zgarishi) ma’lum (a, b, c, d). Hamma yuksak va yashil suv o’tlarda xlorofill a va b uchraydi, xlorofill s– qo’ng’ir va diatom suvo’tlarda mavjud. Xlorofill d–qizil suvo’tlarda aniqlangan. Xlorofill suvda yaxshi eriydi. Shuning uchun sanoatda uni suv vositasida ajratib olib, tabiy bo’yoq sifatida ishlatiladi. Xlorofill oziq–ovqat sanoatida va meditsinada dori–darmon tariqasida qo’llaniladi.
Xloraplastlarning asosiy vazifasi–fotosintez jarayonida quyosh yorug’ligi energiyasi ta’sirida korbonat angdirid va suvdan karbonsuvlar (glyukoza) hosil qilishdir. Bu jarayonning borishida asosiy o’rinni xlorofill egallaydi.
Xloroplastlarda fotosintezdan tashqari ATF va ADF (fosforlash) ham sintez qilinadi. Bu moddalarni sintez qilishda asosan quyosh nuri energiyasidan foydalaniladi. DNK va ribosomalarni, xloroplastlarda mavjudligi sababli tilokoid membranalarida oqsil, fermentlar sintez qilinadi. Sintez qilingan moddalarning bir qismi hujayra faoliyati uchun sariflansa, qolganlari kraxmal donachalari, oqsil va lipidlar shaklida g’amlovchi to’qimalar hujayrasida to’planadi.
Xromoplastlar (yunon. Xromo–rang, bo’yoq, plastos–to’ldirilgan) hujayra sitoplazmasida sariq, to’q malla, qizil ranglarga bo’yalgan maxsus plastidalar hisoblanadi. Xromoplastlar gullarning tojbarglarida (ayiqtovon, nartsiss, lola, qoqigul, atirgul), pishgan mevalarda (pomidor, qovun, oshqovoq, apelsin, mandarin, xurmo va boshqalarda), ildizmevalarda (sabzi, lavlagi) va kuzda to’kilishdan oldin sarg’aygan barglarda uchraydi.
Xromoplastlar–karotinoidlar jumlasiga kirovchi pigment (karotin, ksantofill) lar saqlaydi. Bu pigmentlar kimyoviy tuzilishi jihatidan uglivodorodlarning izoperenoidi bo’lib, 40 ta uglerod atomidan iborat. Karotinlar ayniqsa sabzida, na’matikning mevasida va boshqa o’simliklarda ko’p bo’ladi. Bularning tarkibida xlorofill bo’lmaydi, shuning uchun ham ular fotosintez jarayonida ishtirok etmaydi. Keyingi olib borilgan kuzatishlarda xromoplastlarning 50 ga yaqin turi aniqlangan. Ular shakli xilma–xil bo’ladi: ellipssimon, ko’p burchakli, chuziqsimon va h.k. Ularning kattaligi 10–12 mkm. Ular shaklan kristalsimon karotinoidlardan iborat bo’lib, stromada erkin holda joylashgan.
Xromoplastlarning karotinoidlari plostoglobul degan yog’ tomchilarida erigan holda uchraydi. Bu modda xromoplast hujayrasida ancha zich joylashgan.
Xloroplastlar bilan xromoplastlarning oraliq shakllari ham uchraydi, ular xromoplastidlar deb ataladi. Ularda juda ham mayda tilakoid qirrali hamda juda ko’p miqdorda yirik plastglobulalar bo’ladi (sabzi ildizmevasida, tarvuz mevasida).
Odatda, karotinoidlar xromoplast hujayrasida har xil qirrali kristallar (tishsimon, ignasimon, pillasimon, uchburchak qirrali) shaklda to’planadi.
Karotinoidlar, xlorofillga o’xshash osongina ajiratib olinadi va sanoatda bo’yoq, dori–darmon sifatida ishlatiladi.
O’simliklarning individual taraqqiyoti (ontogenez) davomida bir xil plastida ikkinchi xil plastidaga aylanishi mumkin. Masalan, kuzda barglar to’kilishidan oldin ulardagi xlorofill donachalari sarg’ayadi, sababi, xloroplastlarning ichki membrana qirralari va stromadagi tilakoidlari buziladi, bu o’z navbatida xlorofillni butunlay o’zgarib, karotinoidlarga aylanishiga sababchi bo’ladi. Oqibatda barg butunlay sarg’ayib tushib ketadi.
Karotinoidlarning vazifasi to’liq o’rganilgan emas. Balki ular sitoplazmaning almashinish reaksiyasida va fotosintez jarayonida aktiv ishtirok etishi mumkin. Balki karotinoidlarning vitaminlar sintezida ma’lum roli bordir, chunki xromoplastga boy bo’lgan o’simlik organlari albatta vitaminlarga boy bo’ladi. Xromoplastlarga boy o’simliklar gulining gultojbarglarini turli–tuman ranglarda bo’lishi ularning hashoratlarni o’ziga jalb qiladi uchun moslashish belgisi, deb qaraladi.
Leykoplastlar (yunoncha leykos–oq, plastos–hosil qilingan) ko’pchilik yuksak o’simliklar va ba’zi suvo’tlarning hujayralarida oq yumalaoq tirik tanachalar shaklida uchraydi. Ular rangsiz plastidalar bo’lib, o’zining shakli va katta–kichikligiga ko’ra xromoplastlardan deyarli farq qilmaydi. Lekin xromoplastldardan farqli ravishda o’simliklarning hamma organlarida uchraydi Ularning yorug’lik mikroskopida ko’rish ancha qiyin, chunki rangi oq bo’lib, gialoplazma rangiga o’xshash. Leykoplastlar quyosh nuri tegmaydigan (g’amlovchi ildiz, tuganak, piyozboshlilar va boshqa) organlarda, murtak to’qima hujayralarida, gametalarningsitoplazmasida, urug’da va barg epidermasining (tradekantsiya) ajiratuvchi hujayralarida uchraydi. Ularning shakli yumaloq, ellipssimon, kosachasimon va h.k. bo’lishi mumkin. Leykoplastlar xloroplastlardan, ichki membrana tizimining ancha sust taraqqiy etganligi bilan, ayrim hollarda ularda bitta tilakoidning uchrashi bilan farq qiladi. Boshqa komponentlari (po’st, stroma, ribosomalar, DNK) xloroplastnikiga o’xshashdir.
Leykoplastlarning asosiy vazifasi kraxmal, oqsil va yog’ moddalarni to’plashdan iborat. Leykoplastlar fotosintez jarayonida hosil bo’lgan glyukozani ikkilamchi kraxmalga (amiloplastlarga) aylantirib, g’amlab qo’yilgan kraxmalga o’tkazish xususiyatiga ega. Sumalak tayyorlash uchun o’stirilgan bug’doy maysasida ham ikkilamchi kraxmalaga aylanmagan leykoplast tarkibida amilaza fermenti mavjud. Shu ferment maysa suvi tarkibida bo’lib, uni bug’doy uni bilan (ya’ni tarkibida ikkilamchi g’amlangan kraxmal bo’lgan) qaynatilganda amilaza fermenti ta’sirida ikkilamchi kraxmal (qandga) totli sumalakka aylanadi. Ba’zan leykoplast stromasida kraxmal umuman to’planmasligi ham mumkin. Bunday hollarda ularning stromasida yog’ kislotalari, sekretsiya hujayralarida esa efir moylari sintez etiladi.
Ko’pincha, leykoplastlar o’simlikning barg va poya epidermasida shakllanadi va ularga maxsus yaltiroq tus beradi. Leykoplastlarda kraxmal, oqsil yog’lar zahira holda saqlanadi. Ularning ana shu xususiyatlarga qarab, kraxmal saqlovchi–aminoplastlar, yog’ saqlovchi–olinoplastlar, proteinlar to’planadigan– proteinoplastlarga ajratiladi. Sitoplazmada leykoplastlar odatda to’p–to’p joylashadi. Ayrim hollarda ular sitoplazmaning yadroga yaqin bo’lgan joyida to’planadi.
|
| |
