Plastiden

Plastiden – die vielseitigen Zellorganellen der Pflanzen

Hast du dich schon einmal gefragt, warum Früchte und Blumen oftmals leuchtende Farben aufweisen oder wie Pflanzen Biomasse herstellen? Die Antwort darauf lässt sich mit den Plastiden erklären. In diesem Lerntext erfährst du, was Plastiden sind, welche Typen es gibt, wie sie aufgebaut sind und welche Aufgaben sie übernehmen.

Was sind Plastiden?

Plastiden sind Zellorganellen, die in den Zellen von Pflanzen und einigen Algen vorkommen. Sie sind für verschiedene Funktionen zuständig, darunter die Fotosynthese, die Lagerung von Stoffen und die Farbgebung. Die wichtigsten Typen von Plastiden sind Chloroplasten, Chromoplasten und Leukoplasten.

Plastiden – Aufbau

Plastiden sind Zellorganellen, die von einer Doppelmembran umgeben sind. Im Inneren der Plastiden befindet sich das Stroma, eine Flüssigkeit, die Enzyme für biochemische Prozesse enthält. Plastiden besitzen außerdem eigene DNA, die ähnlich der von Bakterien ist und für die Herstellung von Plastiden-Proteinen verantwortlich ist. Der spezifische Aufbau und die Funktionen der Plastiden können jedoch je nach Typ variieren.

Plastiden – Funktion und Typen

Es gibt vier wesentliche Plastidentypen:

Proplastiden – Funktion und Aufbau

Proplastiden sind die undifferenzierten Vorläufer aller Plastiden. Sie kommen in jungen Pflanzenzellen vor und können sich je nach Zelltyp und Umwelteinflüssen zu verschiedenen Plastiden entwickeln.

• Funktion: Proplastiden dienen als Ausgangspunkt für die Entwicklung zu anderen Plastidentypen.
• Aufbau: Proplastiden haben eine einfache Struktur.

Chloroplasten – Funktion und Aufbau

Die Chloroplasten sind die bekanntesten Plastiden. Sie sind verantwortlich für die Fotosynthese.

• Funktion: Chloroplasten nutzen Lichtenergie, um Wasser und Kohlenstoffdioxid in Glukose und Sauerstoff umzuwandeln. Dieser Prozess wird als Fotosynthese bezeichnet.
• Aufbau: Sie enthalten Thylakoide, die das grüne Pigment Chlorophyll enthalten. Chlorophyll absorbiert das Licht und ist somit für die Fotosynthese notwendig.

Chromoplasten – Funktion und Aufbau

Chromoplasten verleihen Früchten und Blüten ihre leuchtenden Farben.

• Funktion: Chromoplasten tragen zur Farbgebung von Pflanzenteilen bei, um Bestäuber und Fruchtfresser anzulocken.
• Aufbau: Sie enthalten Farbstoffe wie Carotinoide, die für die gelbe, orange oder rote Färbung verantwortlich sind.

Leukoplasten – Funktion und Aufbau

Leukoplasten sind Plastiden, die keine Farbe besitzen und vor allem in nicht grünen Pflanzenteilen wie Wurzeln und Knollen vorkommen.

• Funktion: Leukoplasten sind für die Speicherung von Nährstoffen wie Stärke, Fetten und Proteinen verantwortlich.
• Aufbau: Sie haben eine einfache Struktur, die keine Pigmente enthält.

Leukoplasten können in drei Untertypen unterteilt werden:

• Amyloplasten: Sie speichern Stärke.
• Elaioplasten: Sie speichern Fette.
• Proteinoplasten: Sie speichern Proteine.

Übersicht über die Plastidentypen

Hier ist eine Übersicht, die die verschiedenen Plastidentypen und ihre Funktionen zusammenfasst:

Plastiden – Umwandlung

Ein interessanter Aspekt der Plastiden ist ihre Fähigkeit, sich umzuwandeln.

• Chloroplasten und Chromoplasten: Chloroplasten können sich bei der Fruchtreifung in Chromoplasten umwandeln, um ansprechende Farben zu erzeugen und so Tiere zur Samenverbreitung anzulocken.
• Etioplasten und Chloroplasten: Etioplasten entstehen bei Lichtmangel. Sie enthalten Vorstufen von Chlorophyll und entwickeln sich bei Lichteinfluss zu voll funktionsfähigen Chloroplasten, die Fotosynthese betreiben können. Chloroplasten können bei längerer Dunkelheit wieder zu Etioplasten werden.

Plastiden – Evolutionsbiologische Entstehung

Plastiden sind durch einen besonderen Prozess namens Endosymbiose entstanden. Forscherinnen und Forscher vermuten, dass Plastiden – genauso wie Mitochondrien – ursprünglich eigenständige Prokaryoten waren. Diese wurden von größeren Zellen aufgenommen und lebten in einer engen Gemeinschaft mit ihnen, bei der beide voneinander profitierten. Im Laufe der Evolution wurden diese Prokaryoten schließlich zu festen Bestandteilen der Zellen. Das ist auch der Grund, warum Plastiden und Mitochondrien eine eigene DNA besitzen.

Ausblick – das lernst du nach den Plastiden

Möchtest du mehr über die Fotosynthese erfahren? Dann lerne z. B. etwas über ihre Bedeutung im Stoffkreislauf. Oder interessiert du dich eher für weitere Zellorganellen, z. B. für das endoplasmatische Retikulum?

Häufig gestellte Fragen zum Thema Plastiden