Biyologlar - Biyolojiye Gerçekçi Yaklaşım

Kloroplast Nerede Bulunur?

---

Bitki hücrelerinde, endoplazma içerisinde bulunur Kloroplast.

Bitki hücrelerinin birer organeli olan plastidlerin birbirlerine dönüşebildiklerini, ancak bu plastid tiplerinden sadece kloroplast içerisinde genetik materyal bulunduğunu biliyoruz. Peki biyolojik açıdan bu kadar farklı olan bir yapı nasıl oluyor da diğer plastidlere dönüşebiliyor? Bu değişim sırasında kloroplastın sahip olduğu genetik materyale ne oluyor? Benzer şekilde, bir leukoplast kloroplasta dönüşürken genetik materyali nasıl oluşturuyor? Bu şekilde sonradan oluşan kloroplastlar ile, herhangi bir yeşil yaprakta bulunan kloroplast birbirinden farklı mıdır?

İsim: chloropl.jpg Görüntüleme: 1993 Büyüklük: 42,7 KB (Kilobyte)

Bitki hücrelerinde, endoplazma içerisinde bulunan ve çeşitli metabolik görevler üstlenmiş olan organellere plastid adını veriyoruz. Renk maddesi taşıyıp taşımamalarına göre gruplandırılan plastidler, daha sonra da klorofil içeriklerine gruplandırılırlar. Buna göre:

1. Renk maddesi taşıyanlar
a) Klorofil içerenler (kloroplast)
b) Klorofil içermeyenler (kromoplast)

2. Renk maddesi taşımayanlar (leukoplast), şeklinde sınıflandırılırlar.
Kloroplastlar içerisinde bitkiye farklı renkleri veren klorofil (yeşil), karotin (turuncu), ksantofil (sarı) ve likopin (kırmızı) gibi renk pigmentleri bulunur. Kromoplastlarda ise farklı olarak klorofil pigmenti bulunmamaktadır.

Tüm plastidler, genç hücrelerin sitoplazmasında bulunan ve proplastid olarak bilinen küçük cisimlerden meydana gelirler. Proplastidler, tıpkı kök hücreler gibi işlev görürler ve ergin hücrenin yerine ve görevine göre ilgili plastid tipine farklılaşırlar. Ancak belirli koşullar altında, hücrenin ve organizmanın ihtiyacına göre, ergin haldeki plastidler de birbirlerine dönüşebilirler.

Kloroplastlar, aktif halde genetik materyal (DNA ve RNA) içerirler. Diğer plastidler de, aynı ilkin hücrelerden geliştikleri için, sitoplazmalarında genetik materyal oluşumu için gerekli olan potansiyele sahiptirler. Aynı şekilde, klorofil taşımayan tüm diğer plastid tipleri de, belli koşullar altında klorofil sentezleyebilmek için gerekli olan potansiyele sahiptirler.

Bu değişimlere birkaç örnek vermemiz gerekirse;

Biber ve domates gibi çeşitli bitkilerde, meyve olgunlaşması sırasında kloroplastlar, klorofillerini kaybederek kromoplastlara dönüşebilirler.

Kloroplastlar, hücre içeriğindeki nişastanın fazladan depo edilmesi gerektiğinde klorofillerini kaybederek eoplastlara, sonra da yedek nişasta deposu olan amilopastlara dönüşebilirler.
Renk maddesi içermeyen, nişasta, yağ ve protein depolayan plastidler olan leukoplastlar, ışık etkisi altında klorofil sentezleyerek kloroplastlara dönüşebilirler.

Kloroplastlar, kromoplast, eoplast ve etiyoplastlara; kromoplastlar, eoplast ve kloroplastlara; eoplastlar da amiloplastlara dönüşebilir. Sonbaharda ağaçların yapraklarında gördüğümüz renk değişimleri de; hava sıcaklığı, günlük alınan güneş ışığı miktarı ve daha biçok faktörün etkisiyle, plastidlerin birbirlerine dönüşmeleri ile ilişkilidir.

Fotomorfogenez adını verdiğimiz reaksiyonda, “fitoen sintaz (PSY)” adı verilen bir enzim işlev görür. Işık etkisi altında devreye giren bu enzim, hücrede klorofil ve karotenoid miktarını arttırarak, fotosentez görevi görebilecek bir organelin (kloroplast) oluşmasını kontrol eder. Karotenoid biyosentez mekanizmasının ilk enzimi olan PSY, çoğunlukla enzim reaksiyonlarını da arttırır. Belli ışık miktarlarında ise, enzim reaksiyonlarında bir artış görülmez. PSY’nin bu şekilde ışığa bağımlı oluşu, klorofil biyosentezinde görevli olan “protoklorofillid oksiredüktaz (POR)” enziminde de görülür. Karotenoid biyosentezinde görev alan diğer enzimler ise GGPS (mekanizmada anahtar görevinde olan bir enzim kodlar) ve PDS’dir. PDS, biyosentezin ileri aşamalarında PSY ile birlikte katalizör görevindedir.

Hiçbir hücre, potansiyel olarak içermediği bir özelliği, normal şartlar altında bir anda göstermeye başlayamaz. Ancak bir mutasyon durumu istisna oluşturabilir. Örneğin hücre bölünmesinde iğ iplikçiklerinin oluşmasından sorumlu organel olan sentrozomlar da bitki hücrelerinde bulunmamaktadır. Ancak sentrozom içeriğindeki maddeler endoplazma içerisinde potansiyel olarak bulunmaktadır ve bölünme esnasında da hücrede bu sayede iğ iplikçikleri oluşturulabilir. Aynı şekilde, organizma tarafından gerekli görülen durumda, belirli enzimlerin etkisi altında plastidler de birbirlerine dönüştürülebilirler. Bir dönüşüm sonucu olan kloroplastın, proplastidden farklılaşarak gelişmiş olan kloroplasttan hiçbir farkı yoktur.

---