i

Aktuální číslo:

2023/1

Téma měsíce:

DNA jako důkaz

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

Deset let s CRISPR-Cas9

Deset let s CRISPR-Cas9 audio

Jaroslav Petr  |  31. 1. 2023
V roce 2023 jsme vstoupili do druhé dekády využívání technologie CRISPR-Cas-9, která zahájila revoluci v genovém inženýrství. Co přineslo...
I když, bratře, mám tě rád, povím na tě, že jsi krad‘!

I když, bratře, mám tě rád, povím na tě, že jsi krad‘!

Halina Šimková  |  10. 1. 2023
Genetická příbuznost lidí je předmětem zájmu vědy už po staletí. Od prvních teoretických úvah o mísení krve rodičů přes porozumění základním...
Od mumie k Nobelovi

Od mumie k Nobelovi uzamčeno

Viktor Černý  |  9. 1. 2023
Evoluční genomika vyvinula za posledních několik desetiletí propracované nástroje, pomocí nichž můžeme lépe nahlížet a také přímo datovat...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

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

 

Objednat předplatné