i

Aktuální číslo:

2020/7

Téma měsíce:

Klimatické změny

Plastidy

Specifické organely rostlinných buněk
 |  2. 9. 2019
 |  Vesmír 98, 518, 2019/9

Rostliny se od nás živočichů zásadně liší. Obvykle vedou přisedlý způsob života a živí se autotrofně. Nepotřebují organické molekuly, neboť pro stavbu svých těl využívají anorganické látky a sluneční energii. Za tímto účelem mají specifické buněčné organely – plastidy (obr. 1).

Pro vysvětlení rozdílů mezi rostlinami a živočichy musíme jít do dávné geologické minulosti, do časů, kdy vznikaly eukaryotické buňky. Vyvinuly se z menších a jednodušších buněk prokaryotických a mají na rozdíl od nich pravé buněčné jádro. Během jejich vývoje se opakovaně uplatnila vnitrobuněčná symbióza (endosymbióza, Vesmír 91, 103, 2012/2 a 91, 90, 2012/2). Společnou endosymbiotickou organelou eukaryot jsou mitochondrie, které vznikly z eubakterií schopných aerobního dýchání, jež potom umožnilo mohutný rozvoj eukaryotických buněk (Vesmír 95, 354, 2016/6). Podmínkou dýchání byla fotosyntéza produkující kyslík, kterou uměly jiné eubakterie – sinice (cyanobakterie, Vesmír 96, 85, 2017/2). Eukaryotičtí prvoci během další evoluce sinice pohltili a využili je k úspěšnému endosymbiotickému ovládnutí fotosyntézy (obr. 3; [1]). Vznikly plastidy a otevřela se cesta k evoluci rostlin.

Mitochondrie i plastidy jsou geneticky semiautonomní – mají, byť v omezené míře, vlastní DNA a vlastní proteosyntetický aparát. Eukaryotické buňky rostlin mají jádro a složitý systém vnitrobuněčných membrán. Díky mitochondriím umějí dýchat kyslík a díky plastidům využívají sluneční záření jako zdroj energie a oxid uhličitý a další anorganické látky jako stavební kameny svých těl. Plastidy (přehled na obr. 2) jsou organely o rozměrech několika tisícin milimetru (rostlinné buňky měří řádově desetiny milimetru). Jsou většinou dobře viditelné v běžném světelném mikroskopu, jejich vnitřní struktura však byla popsána až pomocí transmisního elektronového mikroskopu.

Vznik a stavba chloroplastů

Ponechme stranou zajímavou, ale komplikovanou problematiku plastidů v buňkách řas (viz např. Vesmír 93, 542, 2014/10) a věnujme se suchozemským rostlinám. Dlouho se zdálo, že všechny plastidy na Zemi jsou potomky jedné dávné siničné buňky. A to i přes prokázaný vznik sekundárních (případně i terciárních) plastidů u některých řas. Jde o případy, kdy prvok, který primární plastid ztratil, nebo ho neměl, pohltil eukaryotickou řasu obsahující primární (glaukofytní řasy, ruduchy nebo zelené řasy), nebo i sekundární plastid. Nyní se ukazuje, že evoluce plastidů (nebo spíš evoluce fotosyntetizujících eukaryot) byla složitější.

Nyní vidíte 17 % článku. Co dál:

Jsem předplatitel, mám plný přístup
Jsem návštěvník
Chci si přečíst celé číslo
Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru. Více o předplatném
OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Biochemie, Fyziologie, Botanika

O autorovi

Jaromír Kutík

Doc. RNDr. Jaromír Kutík, CSc., (*1948) vystudoval fyziologii rostlin na Přírodovědecké fakultě UK v Praze. Jako emeritus se na této fakultě věnuje zejména rostlinné cytologii.
Kutík Jaromír

Doporučujeme

O mariánském sloupu, který se nevrátil na Staroměstské náměstí

O mariánském sloupu, který se nevrátil na Staroměstské náměstí

Eliška Fulínová  |  18. 7. 2020
Instalace neúplné kopie mariánského sloupu na pražské Staroměstské náměstí přišla ironií osudu ve zjitřené době, kdy se na různých místech po...
Na staré zkušenosti nezapomínejme

Na staré zkušenosti nezapomínejme

Eva Bobůrková  |  13. 7. 2020
Vladimír Vonka je uznávaný virolog v Česku i ve světě. Ač brzy oslaví devadesáté narozeniny, stále se věnuje vědě, konkrétně vývoji...
Komu se nelení…

Komu se nelení…

Petr Pokorný  |  13. 7. 2020
Jsou-li nějaké změny příliš pomalé, lidé je v subjektivním čase svých životů skoro nevnímají. Stačí se ale podívat na staré krajinomalby či...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné