Хромопласты

Хромопласты -

(от греч. «хромо» – цвет, краска) – пластиды с желтой, оранжевой и красной окраской. Находятся они в плодах, лепестках, в корнеплодах (к примеру, у моркови), придавая им соответствующий цвет. Хромопласты наиболее характерны для клеток околоцветников и плодов многих растений. Яркая окраска цветков привлекает насекомых – опылителей, а плодов – животных и птиц, способствующих распространению семян. Все они обладают цветовым зрением и хорошо видят яркие цвета. Хромопласты – это конечный этап развития пластид; в них могут превращаться лейкопласты и хлоропласты, тогда как сами хромопласты в другие виды пластид не превращаются.

Яркие цвета пластидам придают каротиноиды. Ученые открыли уже более десятка различных хлорофиллов и несколько сот пигментов, основная функция которых – использование электромагнитных волн солнечного спектра для синтеза органического вещества. Зачем растениям так много различных «уловителей» солнечного спектра?

Чтобы ответить на этот вопрос, давайте для начала установим, что из себя представляет солнечный луч. Его строение и свойства описаны в школьном учебнике физики. Однако мы все же попытаемся описать это, ведь как говорили мудрецы «повторение – мать учения».

Наш глаз так устроен, что мы видим предметы в цвете: одни из них выглядят зеленые, другие красные, синие, а третьи – черные или белые. Если вещество полностью отражает свет, – оно кажется белым, если же тело поглощает все лучи – оно черное. Обычно все предметы поглощают отдельные лучи, поэтому представляются нам цветными. Ньютон впервые показал, что белый свет разлагается призмой на свои составляющие: на экране возникает радуга из семи основных цветов. Их названия зашифрованы в известной фразе: «Каждый (красный) охотник (оранжевый) желает (желтый) знать (зеленый), где (голубой) сидит (синий) фазан (фиолетовый)». Если предметы кажутся нам красные, они поглощают все лучи, кроме красных (т.е. отражают красные лучи). Хлорофилл, наоборот, отражает зеленые лучи, а другие поглощает.

Когда на лист падает солнечный свет, его энергия улавливается хлорофиллом и другими пигментами. Хлорофилл отражает зеленую часть спектра солнечного света и улавливает синюю и красную, при участии которых и протекает фотосинтез. Поглощая энергию, он запускает сложную цепь химических реакций, во время которых молекула воды расщепляется на атомы водорода и кислорода. Водород соединяется с углекислым газом, образуя глюкозу, а кислород выделяется как ненужный растению продукт. Таким образом, клетка с помощью хлорофилла улавливает солнечный свет и «готовит» себе (а также и другим организмам) пищу – органическое вещество. Пигменты, так же как и хлорофилл, участвуют в фотосинтезе, однако они улавливают ту часть солнечного спектра, которая осталась вне поля зрения хлорофилла. Кроме того, они выполняют роль светофильтров, защищающих чувствительные к свету ферменты от разрушения.

Полученную в процессе фотосинтеза глюкозу хранить достаточно сложно, она легко выходит из клетки. Поэтому растения хранят ее в виде крахмала. Крахмал представляет собой вещество, состоящее из большого числа молекул глюкозы. Они, как бусинки, нанизаны на нитку. В таком виде они из клетки растения не «вывалятся». «Нанизать» глюкозу на нитку можно разными способами, при этом получатся разные вещества, однако у всех них основу будут составлять глюкоза. Как уже отмечалось, запасные вещества хранятся в лейкопластах.

Зеленый цвет необязателен для каждого фотосинтезирующего организма. Водоросли, к примеру, бывают желтые, оливковые, красные, синие, бурые. Даже некоторые высшие растения летом имеют желтые или красные листья. Этим пользуются дизайнеры, создавая своеобразные ландшафтные композиции. Однако, как бы то ни было, доминирующую роль в них играют зеленый пигмент – хлорофилл.

Говоря о хлорофилле, уместно привести высказывание замечательного российского ученого К.А.Тимирязева, который всю свою жизнь посвятил изучению фотосинтеза растений. «Растение – это посредник между небом и землей. Оно истинный Прометей, похитивший огонь с неба. Похищенный им луч горит и в мерцающей лучине, и в ослепительной искре электричества. Луч солнца приводит в движение и чудовищный маховик гигантской паровой машины, и кисть художника, и перо поэта».

Прекрасно и красиво сказано, не правда? Лучше вряд ли можно сказать о роли растений и маленького хлорофильного зернышка в глобальных процессах Земли.

Что же касается угля, торфа, нефти, так это энергия солнца, запасенная древними растениями. Сжигая в печке эти полезные ископаемые, мы пользуемся плодами трудов растений, которые жили в глубокой древности, и чувствуем тепло солнечных лучей, падавших на Землю без малого треть миллиарда лет назад.