پلاستید: اندامک‌های دوغشا در گیاهان

پلاستید¹: کارخانه‌های کوچک درون سلول‌های گیاهی

پلاستید چیست و چگونه کار می‌کند؟

اگر به یک سلول گیاهی زیر میکروسکوپ نگاه کنید، علاوه بر هسته و سایر بخش‌ها، اندامک‌های کوچک و کیسه مانند زیادی را می‌بینید. به این اندامک‌ها پلاستید می‌گویند. پلاستیدها را می‌توان کارخانه‌های چندمنظوره سلول گیاهی دانست که هر کدام وظیفه‌ی خاصی بر عهده دارند. همه‌ی پلاستیدها دارای دو غشای داخلی و خارجی هستند و ماده‌ی وراثتی مخصوص به خود (DNA) را نیز درونشان دارند.

یک نکته‌ی جالب این است که پلاستیدها می‌توانند به یکدیگر تبدیل شوند. برای مثال، پلاستیدهای نابالغ به نام پروپلاستید⁵، بسته به نیاز گیاه و شرایط محیطی (مثل نور)، می‌توانند به کلروپلاست، لوکوپلاست یا کروموپلاست تبدیل شوند. این ویژگی، انعطاف‌پذیری فوق‌العاده‌ای به گیاه می‌دهد.

کلروپلاست: کارخانه‌ی غذاسازی گیاه

مهم‌ترین و مشهورترین نوع پلاستید، کلروپلاست است که رنگ سبز برگ‌ها به خاطر وجود آن است. این رنگ سبز به دلیل وجود رنگدانه‌ای به نام کلروفیل⁶ است. کلروپلاست کارخانه‌ی فتوسنتز گیاه است. فتوسنتز مانند یک آشپزی جادویی است که در آن، گیاه با استفاده از انرژی نور خورشید، آب ($H_2O$) و دی‌اکسید کربن ($CO_2$) را می‌گیرد و از آن گلوکز (قند) و اکسیژن ($O_2$) تولید می‌کند.

ساختار کلروپلاست بسیار جالب است. درون آن کیسه‌های مسطحی به نام تیلاکوئید⁷ وجود دارد که مولکول‌های کلروفیل روی آنها قرار گرفته‌اند. این تیلاکوئیدها روی هم انباشته شده و گرانا⁸ را می‌سازند. فضای اطراف گرانا را استروما⁹ می‌نامند که واکنش‌های تاریکی فتوسنتز در آنجا رخ می‌دهد.

لوکوپلاست: انبارهای مخفی گیاه

برخلاف کلروپلاست، لوکوپلاستها فاقد رنگدانه هستند و به همین دلیل بی‌رنگند. کار اصلی آنها ذخیره‌سازی مواد مختلف است. لوکوپلاست‌ها معمولاً در بخش‌هایی از گیاه که در معرض نور نیستند، مانند ریشه، ساقه‌های زیرزمینی و دانه‌ها یافت می‌شوند. انواع مختلفی از لوکوپلاست‌ها وجود دارند که هر کدام ماده‌ی خاصی را ذخیره می‌کنند:

• آمیلوپلاست¹⁰: نشاسته ذخیره می‌کند. وقتی شما یک سیب‌زمینی می‌خورید، در واقع نشاسته‌ی ذخیره شده در آمیلوپلاست‌های سلول‌های آن را مصرف می‌کنید.
• الایوپلاست¹¹: چربی‌ها و روغن‌ها را ذخیره می‌کند. این نوع در دانه‌ها، مانند دانه‌ی آفتابگردان، فراوان است.
• پروتئینوپلاست¹²: پروتئین ذخیره می‌کند.

کروموپلاست: هنرمند رنگ‌آمیزی طبیعت

آیا تا به حال فکر کرده‌اید که چرا گوجه‌فرنگی نارس سبز است ولی وقتی می‌رسد قرمز می‌شود؟ یا چرا هویج نارنجی رنگ است؟ پاسخ این سوالات در کروموپلاستها نهفته است. این پلاستیدها حاوی رنگدانه‌هایی به جز کلروفیل هستند که رنگ‌های زرد، نارنجی و قرمز را ایجاد می‌کنند. معروف‌ترین این رنگدانه‌ها کاروتنوئید¹³ها هستند.

کروموپلاست‌ها اغلب از تبدیل کلروپلاست‌ها در طول رسیدن میوه‌ها یا پیری برگ‌ها به وجود می‌آیند. با تجزیه‌ی کلروفیل و آشکار شدن کاروتنوئیدها، رنگ برگ‌ها در پاییز تغییر می‌کند. این رنگ‌های جذاب، حشرات را برای گرده‌افشانی جذب کرده و به پراکنده شدن دانه‌ها توسط حیوانات کمک می‌کنند.

پلاستیدها در عمل: از مزرعه تا سفره

اهمیت پلاستیدها تنها به زیبایی گیاهان محدود نمی‌شود؛ آنها پایه‌ی اصلی زندگی روی کره‌ی زمین هستند. تمام غذایی که ما می‌خوریم، مستقیم یا غیرمستقیم، از محصولات فتوسنتز در کلروپلاست‌ها به دست می‌آید. غلات، سبزیجات و میوه‌ها همه حاوی انرژی و موادی هستند که گیاه در پلاستیدهایش ساخته است.

مثال‌های عینی:

• وقتی شما برنج یا نان می‌خورید، در حال مصرف نشاسته‌ای هستید که در آمیلوپلاستهای سلول‌های گندم یا برنج ذخیره شده است.
• روغن آفتابگردان از چربی‌های ذخیره شده در الایوپلاستهای دانه‌ی آفتابگردان استخراج می‌شود.
• رنگ نارنجی هویج به دلیل وجود بتا-کاروتن، یک نوع کاروتنوئید، در کروموپلاست‌های آن است که در بدن ما به ویتامین A تبدیل می‌شود.

اشتباهات رایج و پرسش‌های مهم

پاورقی

¹ پلاستید (Plastid)
² کلروپلاست (Chloroplast)
³ لوکوپلاست (Leucoplast)
⁴ کروموپلاست (Chromoplast)
⁵ پروپلاستید (Proplastid)
⁶ کلروفیل (Chlorophyll)
⁷ تیلاکوئید (Thylakoid)
⁸ گرانا (Granum, جمع: Grana)
⁹ استروما (Stroma)
¹⁰ آمیلوپلاست (Amyloplast)
¹¹ الایوپلاست (Elaioplast)
¹² پروتئینوپلاست (Proteinoplast)
¹³ کاروتنوئید (Carotenoid)