Хлоропласттардың құрылымы және қызметі

Пластиды –бұл мембраналық органоиды кездесетін у фотосинтезирующих эукариоттық организмдер(жоғары өсімдіктер, төменгі балдырлар, кейбір өлі бір жасушалы организмдер). Жоғары өсімдіктерде пластидтің бір түрінің басқа түріне өзара айналуының қатар болып табылатын түрлі пластидтердің( хлоропласт, лейкопласт, амилопласт, хромопласт) тұтас жиынтығы табылды. Фотосинтетикалық процестерді жүзеге асыратын негізгі құрылым хлоропласт болып табылады.

2.Әдебиетке шолу:

2.1 хлоропластың шығу тегі.

Қазіргі уақытта жалпы қабылданған өсімдіктер жасушаларында хлоропласттардың эндосимбиотикалық шығу тегі туралы түсінік болып табылады. Лишайниктер саңырауқұлақ және балдырлар, жасыл бір жасушалы балдырлар саңырауқұлақ жасушаларының ішінде өмір сүреді. Осындай жолмен бірнеше миллиард жыл бұрын фотосинтездеуші цианобактериялар (синезеленді балдырлар) эукариотикалық жасушаларға еніп, содан кейін эволюция барысында ядролық генге аса маңызды гендердің көп санын бере отырып, өзінің автономиялығын жоғалтты деп болжайды. Нәтижесінде тәуелсіз бактериялық жасушалар басты бастапқы функцияны — фотосинтезге қабілетін сақтап, жартылай автоматтық органға айналды, алайда фотосинтетикалық аппараттың қалыптасуы екі ядролық-хлоропластты бақылаумен шықты. Ядролық бақылауға хлоропласттардың бөлінуі және ДНК ақуыз РНК оқиғаларының тізбегінде жүзеге асырылатын оның генетикалық ақпаратын жүзеге асыру процесі өтті.

Хлоропласттардың прокариотикалық шығу тегінің даусыз дәлелдемелері олардың ДНҚ нуклеотидтік тізбектерін талдау кезінде алынған. Рибосомальды гендердің ДНҚ-сы хлоропласт пен бактерияларда жоғары дәрежеде (гомология) бар. Ұқсас нуклеотидті бірізділік Атфсинтазалық кешеннің гендерінде, сондай-ақ транскрипция аппаратының гендерінде (РНК-полимераза суббірліктерінің гендері) және трансляцияларда цианобактериялар мен хлоропласт үшін анықталған. Хлоропластты гендердің реттеуіш элементтері-35-10 нуклеотидтер жұбы аймағында транскрипция басталғанға дейін локализацияланған, генетикалық ақпаратты оқуды айқындайтын және оның тоқтатылуын айқындайтын терминалдық нуклеотидті тізбектер жоғарыда айтылғандай, бактериялық типі бойынша хлоропластпен ұйымдастырылған. Эволюцияның миллиардтары хлоропластқа көптеген өзгерістер енгізсе де, олар хлоропласт гендерінің нуклеотидтік тізбегін өзгерткен жоқ, және бұл қазіргі цианобактериялардың ежелгі ізашары, прокариотикалық бабадан жасыл өсімдікте хлоропласттың пайда болуының даусыз дәлелі болып табылады.

2.2 пропластидтен хлоропластың дамуы.

Хлоропласт пропластидтен — екі есе мембранамен қоршалған және ХЛОРОПЛАСТҚА тән ДНҚ сақиналы молекуласы бар кішкентай түссіз органелладан (көлденең бірнеше микрон) дамиды. Пропластидтердің ішкі мембраналық жүйесі жоқ. Олар өте аз мөлшерге байланысты нашар зерттелген. Бірнеше пропластид жұмыртқа цитоплазмасында бар. Олар ұрықтың дамуы барысында жасушадан жасушаға бөлінеді және беріледі. Бұл ДНҚ пластидпен байланысты генетикалық белгілер тек аналық сызықпен (цитоплазмалық тұқым қуалаушылық деп аталады) беріледі.

Пропластидадан хлоропласт дамуының барысында оның қабығының ішкі мембраны пластиданың ішіне «вячивания» құрайды. Олардың ішінде тилакоид мембраналары дамиды. Қараңғыда пропластиды береді қалыптастыру басталуы алдындағы мүшенің хлоропласта (этиопласта) құрамында құрылымын, напоминающую кристаллическую өтіп жатыр. Жарықтандыру кезінде бұл құрылым бұзылады және хлоропластқа тән ішкі құрылым, Гран және ламелл строманың тиракоидтерінен тұрады.

Меристеманың жасушаларында бірнеше пропластид бар. Жасыл жапырақтарды қалыптастыру кезінде олар бөлінеді және хлоропластқа айналады. Мысалы, бидай жапырағының өсуін аяқтаған торда шамамен 150 хлоропласт бар. Крахмалды қорған өсімдіктер органдарында, мысалы картоп түйнектерінде крахмалды дәндер амилопласт деп аталатын пластидтерде қалыптасады және жинақталады. Белгілі болғандай, амилопласттар, хлоропласттар сияқты, сол пропластидтен құралады және хлоропласттар сияқты ДНК бар. Олар пропластидті хлоропластқа қарағанда басқа жолмен саралау нәтижесінде қалыптасады. Хлоропласттардың амилопластқа және керісінше айналу жағдайлары белгілі. Мысалы, амилопласттардың бір бөлігі картоптың түйнектерін жарыққа жасағанда хлоропластқа айналады.Қызанақтар мен кейбір басқа өсімдіктердің жемістерін жетілдіру барысында, сондай — ақ гүл жапырақтарында және күзгі қызыл жапырақтарда хлоропластар құрамында қызғылт сары каротиноидтар бар хромопласт-органеллдарға айналады. Бұл түрлену Гран тиракоидтерінің құрылымын бұзумен және мүлдем басқа ішкі ұйымның органелласымен байланысты. Пластиде бұл қайта құру ядроны талап етеді және ол ядрода кодталған және цитоплазмада синтезделген ерекше ақуыздардың көмегімен жүзеге асырылады. Мысалы, 58 кДа ядросында кодталған полипептид, каротиноидтар бар кешенді құрайтын хромопласт мембраналық құрылымның барлық ақуызының жартысын құрайды. Сонымен, пропластидтің ядролық-цитоплазмалық әсерінің нәтижесінде бір өзіндік ДНҚ негізінде жасыл фотосинтездеуші хлоропласт, ақ, құрамында крахмал амилопласт бар немесе қызғылт сары, хромопласт каротиноидтармен толтырылған, дами алады. Олардың арасында өзгеруі мүмкін. Бұл өз ДНҚ негізінде, бірақ ядролық-цитоплазмалық «диктаттың»ықпалымен органеллаларды саралаудың әртүрлі жолдарының қызықты мысалы.

2.3 хлоропласт құрылысы.

Хлоропласттар-фотосинтез процесі жүріп жатқан Жоғары өсімдіктердің пластидтері, яғни органикалық емес заттардан (көмірқышқыл газы мен судан) оттегінің атмосфераға бір мезгілде бөлінуімен Органикалық заттардың түзілуі үшін жарық сәулесінің энергиясын пайдалану. Хлоропласттардың екі дөңес линзаның пішіні бар, олардың мөлшері 4-6 мкм. Олар паренхимиялық жасушалар жапырақтары және басқа да жасыл өсімдіктер. Тордағы олардың саны 25-50 шегінде өзгереді.

Сыртынан хлоропласт сыртқы және ішкі екі липопротеинді мембранадан тұратын қабықпен жабылған. Екі мембрананың қалыңдығы 7нм, олар 20-30нм-ге жуық мембранааралық кеңістікпен бір-бірінен бөлінген. Хлоропласттардың ішкі мембраны, басқа пластид сияқты матрикс немесе строманың ішіне қатпарлы белдеу пайда болады. Жоғары өсімдіктердің кемелденген хлоропластында ішкі мембраналардың екі түрі бар. Бұл — мембрананы құрайтын жазық, ұзын ламеллы стромы және мембраналар тилакоидов, жазық дисковидных вакуолей немесе қап.

Хлоропласттың ішкі мембранасының ішінде мембраналық құрылымдармен байланысы ламелл строманың мембраналары мысалында жақсы байқалады. Бұл жағдайда хлоропластың ішкі мембранасы тар (ені 20нм.) барлық пластид арқылы созылуы мүмкін бүктеу. Осылайша, ламелла стромы жалпақ қуыс қап немесе бір жазықтықта орналасқан тармақталған және бір-бірімен байланысқан арналардан жасалған желі түрі болуы мүмкін. Әдетте хлоропласт ішіндегі ламеллдер параллель жатыр және өзара байланыс жасамайды.

Сонымен мембраналар стромы » хлоропластах қандай да бір мембраналық тилакоиды. Бұл диск нысаны бар тегіс жабық мембраналық қаптар. Оларда 20-30нм жуық жераралық кеңістіктің шамасы бар. Мұндай тилакоидтар монеталардың бағанасы сияқты, қырлары деп аталатын стопоктарды құрайды. Бір қырдағы тиракоидтардың саны: бірнеше данадан 50-ге дейін және одан да көп. Мұндай аяқтардың өлшемі 0,5 мкм жетуі мүмкін, сондықтан қырлары кейбір объектілерде Жарық микроскопында көрінеді. Жоғары өсімдіктердің хлоропластындағы қырлар саны 40-60-ға жетуі мүмкін. Гранадағы тиракоидтар мембраналардың сыртқы қабаттары тығыз қосылатындай етіп бір-бірімен жақындастырылған;тиракоидтердің мембраналарының қосылған жерінде қалыңдығы 2нм жуық тығыз қабат түзіледі. Грананың құрамына тилакоидтердің тұйықталған камераларынан басқа, әдетте ламелл учаскелері да кіреді, олар олардың тиракоид мембраналары бар мембраналарының түйіскен жерлерінде тығыз 2-нм қабаттар түзеді. Ламелл стромы, осылайша хлоропласттардың жекелеген қырларын өзара байланыстырады. Алайда, тиракоид камераларының қуысы әрқашан жабық және ламелл строманың мембранааралық кеңістігінің камераларына өтпеді.

Хлоропласттардың матрикстерінде ДНҚ, рибосома молекулалары анықталады; онда крахмал дәндері түрінде қосалқы полисахарид, крахмалдың бастапқы шөгіндісі болады.

Хлоропласттарда түрлі пигменттер бар. Өсімдіктердің түріне байланысты бұл:

хлорофилл:

— хлорофилл А (көк жасыл) — 70 % (жоғары өсімдіктер мен жасыл балдырлар);

— хлорофилл В (сары жасыл) — 30% (сол жерде);

— хлорофилл С, D және E сирек кездеседі — балдырлардың басқа топтарында;

Кейде жасыл түс хлоропласттардың (қызыл және қоңыр балдырларда) немесе жасушалы шырынның (орман буктарында) басқа пигменттерімен бүркіледі. Балдырлар жасушаларында бір немесе бірнеше түрлі хлоропласт түрлері бар.

Хлоропласттар, хромопласттар және лейкопласттар жасушаның өзара өтуіне қабілетті. Мысалы, жемістердің пісуі немесе жапырақтардың бояуының өзгеруі кезінде күзде хлоропластар хромопластқа айналады, ал лейкопласттар хлоропластқа айналуы мүмкін, мысалы, картоптың түйнектерін жасағанда.

2.4 хлоропласттардың генетикалық аппараты.

Хлоропласт өз ДНК, яғни өз гені бар. Хромосомалардағы ДНҚ сызықты молекулаларына қарағанда хлоропластты ДНҚ ядросы (хлДНК) жабық сақиналы екіуспиралды молекуланы білдіреді. Оның мөлшері әртүрлі өсімдік түрлерінде негізінен 130 мыңнан 160 мың пар негіздер аралығында өзгереді. Қазіргі уақытта бірқатар түрлері, оның ішінде темекі және күріш. Бұл ретте хлоропласт ДНҚ ұйымдастырудың жалпы принциптері және эволюция барысында оның консервативтілігі (бастапқы құрылымның өзгермеуі) анықталды. хлДНК шамамен 130 ген бар. Онда рибосомальды РНК (рРНК) төрт түрінің екі гендері, барлық көліктік РНК (30-ға жуық түрі) гендері, рибосомальды белоктардың гендері (20 — ға жуық), РНК-ға РНК синтезін жүзеге асыратын РНК-полимераза-ферменттің суббірліктерінің гендері ұсынылған. Хлоропластный геном кодирует 40-қа жуық белоктар тилакоидной мембранасының қалыптастыруға қатысатын кешендерді электрондық көлік тізбегі [1]. Бұл олардың құрамына кіретін ақуыздардың жартысына жуығын құрайды. Тилакоид мембранасының қалған ақуыздары ядрода кодталады. хлДНК құрамында ген үлкен субъединицы негізгі ферментінің фотосинтез РБФК.

Ұйымдастыру бойынша хлоропласттардың генетикалық аппараты бактериялардың генетикалық аппаратымен көп ортақ. Прокариотикалық түр бойынша транскрипцияның басталуын реттейтін және транскрипцияның басталу нүктесіне дейін 35-10 жұп нуклеотидтер аймағында оқшауландырылған өнеркәсіп моторлары және оның аяқталуын анықтайтын Терминаторлар ұйымдастырылған. Сонымен қатар, ДНҚ хлоропластының прокариотына қарағанда эукариот гендеріне тән интрондар табылды, — ақуыз құрылымы туралы ақпарат жоқ геннің транскрибиленетін аймақтары. Белгілі болғандай, интрондар бастапқы транскриптен кесіледі, ал мағыналық учаскелер (экзондар) РНК жетілу (процессинг) барысында өзара тігіледі. Кейбір эукариотикалық белгілер жекелеген хлоропластты гендердің промоторларында да табылды.

Өзінің генетикалық аппараты бар, хлоропласт өз ақуыз синтезі ядрода синтезделген матрицалық РНК (мРНК) жүретін цитоплазманың белоксинтездеуші жүйесінен ерекшеленетін өз белоксинтездеуші жүйесіне де ие. Цитоплазмалық рибосомалар эукариотикалық типті рибосомаға жатады. Ультрацентрифугалау кезінде ерітіндіде тұндыру жылдамдығын көрсететін олардың седиментация константасы 80 Сведберг — 80S бірлікті құрайды. Оларға қарағанда хлоропластты рибосомалар аз. Олар прокариотқа тән 70S түріне жатады. Сонымен қатар рибосомалық белоктардың жиынтығы бойынша хлоропластты рибосомалар прокариотикалықтан ерекшеленеді. Ақуыздың хлоропластты синтезі бактериялық сияқты антибиотик — хлорамфениколмен (левомицитинмен) басылады, ол 80s эукариотикалық рибосомада ақуыз синтезіне әсер етпейді. 80s рибосомада ақуыз синтезін басқа тежегіш — циклогексимидпен басады, ол бактериялар мен хлоропласттардың 70s рибосомасында ақуыз синтезіне әсер етпейді. Осы екі ингибиторды кезекпен пайдалана отырып, өсімдік жасушасында қандай да бір ақуыздың синтезі — хлоропласт немесе цитоплазмада орын алатынын анықтауға болады. РНҚ мен ақуыздың хлоропласт синтезінің ерекшеліктерін оқшауланған хлоропласт суспензиясында зерттеуге болады. Бұл ретте хлоропластта РНҚ және ақуыз синтезі сырттан макроэргиялық қосылыстардың түсуін қажет етпейді, өйткені бұл процестер тиракоидты мембраналарда өтетін фотосинтетикалық реакцияларда пайда болған АТФ қолданылады. Сондықтан хлоропластардағы РНҚ және ақуыз синтезі жарықпен күрт белсендіріледі.

Сонымен, өсімдік клеткасында хлоропласт өз геномы (Гендер жиынтығы) және РНК мен ақуызды синтездеу жолымен генетикалық ақпаратты жүзеге асырудың меншікті аппараты бар, бұл ретте осы жүйелерді хлоропластта ұйымдастыру эукариотикалық түрден ерекшеленеді. Бұл басқа органелл жасушалар үшін де әділ екенін атап өткен жөн — митохондрий, бірақ митохондриялар барлық эукариотикалық жасушаларда бар, олардың энергетикалық депосы бола отырып, хлоропластар тек жасыл өсімдіктер жасушаларында ғана бар.

Хлоропласттар өсімдік жасушаларында бөлу жолымен көбеюде. Хлоропласт бөлінуінің алдында ДНҚ екі еселенуі (редупликация), алайда хлоропласттар жасушада шектеусіз көбеюде. Әрбір түр үшін жасушадағы хлоропласттардың белгілі бір саны тән,әртүрлі түрлерде бірнеше бірліктен жүзден асатын мөлшерге дейін өзгереді. Жасушадағы хлоропласт саны, демек, олардың бөлінуі ядро бақыланады. Мысалы, хлДНК редупликациясын жүзеге асыратын ДНК-полимераза ядрода кодталады, цитоплазманың 80s рибосомасында синтезделінеді және содан кейін ДНК синтезін қамтамасыз ететін хлоропластқа енеді. Ядрода цитоплазмада басқа хлоропласт ақуыздарының көп саны кодталады және синтезделеді, бұл хлоропласттың ядролық геномға тәуелділігін анықтайды.

3.Хлоропласт функциялары.

Хлоропласттардың негізгі функциясы жарық энергиясын ұстау және түрлендіру болып табылады.

Құрамына мембраналардың құрайтын граны кіреді жасыл пигмент — хлорофилл. Дәл осы жерде Фотосинтездің Жарық реакциялары — жарық сәулелерінің хлорофилломының жұтылуы және жарық энергиясының қозған электрондардың энергиясына айналуы орын алады. Жарықпен қозғалған, яғни артық энергияға ие электрондар өз энергиясын су ыдырауына және АТФ синтезіне береді. Су ыдыраған кезде оттегі мен сутегі пайда болады. Оттегі атмосфераға бөлінеді, ал сутегі ақуыз ферредоксинмен байланысады.

Ферредоксин содан кейін қайтадан тотығады, бұл сутегін затқа-қалпына келтіргішке береді. НАДФ қалпына келтірілген нысанға ауысады — НАДФ-H2. Осылайша, Фотосинтездің жарықтық реакцияларының қорытындысы АТФ, НАДФ-H2 және оттегінің түзілуі болып табылады және де су және жарық энергиясы тұтынылады.

АТФ-да көп энергия шоғырланады — ол синтездер үшін, сондай-ақ жасушаның басқа да мұқтаждықтары үшін пайдаланылады. НАДФ-H2-сутегі аккумуляторы, содан кейін оңай. Демек, NADF-H2 химиялық қалпына келтіргіш болып табылады. Биосинтездердің көп саны қалпына келтірумен байланысты және осы реакцияларда сутегі жеткізуші ретінде НАДФ-H2 болады.

Бұдан әрі ферменттердің көмегімен хлоропласт стромалары, яғни түйіршіктен тыс қараңғы реакциялар өтеді: АТФ-да жасалған сутегі мен энергия атмосфералық көмірқышқыл газын (CO2) қалпына келтіру және бұл ретте оны Органикалық заттардың құрамына қосу үшін пайдаланылады. Фотосинтез нәтижесінде пайда болатын бірінші органикалық зат көп мөлшерде қайта құрылуға ұшырайды және өсімдікте синтезделген және оның денесін құрайтын Органикалық заттардың барлық алуан түрлілігіне бастау береді. Осы түрленулердің қатары қанттар, майлар түзуге арналған ферменттері бар хлоропласт стромасында, сондай-ақ ақуыз синтезіне қажетті барлық жерде орын алады. Қант содан кейін хлоропластан клетканың басқа құрылымдарына ауыса алады, ал одан өсімдіктің басқа жасушаларына, немесе крахмал түзе алады, оның дәндерін хлоропластпен жиі көруге болады. Майлар да хлоропласттарда немесе тамшылар түрінде немесе майлардың ізашары неғұрлым қарапайым заттар түрінде жиналады, хлоропласттан шығарылады.

Заттардың күрделенуі жаңа химиялық байланыстарды құрумен байланысты және әдетте энергия шығынын талап етеді. Оның көзі — сол фотосинтез. Фотосинтез нәтижесінде пайда болатын заттардың едәуір үлесі гиалоплазмада және митохондрияда қайта ыдырайды (толық жанған жағдайда — фотосинтез үшін бастапқы материал болып табылатын заттарға дейін — CO2 және H2O). Бұл процестің нәтижесінде, өзінің мәні бойынша кері фотосинтез, бұрын ыдырайтын заттардың химиялық байланыстарында жинақталған энергия босатылады және — қайтадан АТФ арқылы синтезделген молекулалардың жаңа химиялық байланыстарының түзілуіне жұмсалады. Осылайша, фотосинтез өнімінің елеулі бөлігі жарық энергиясын байланыстыру үшін және оны химиялық етіп айналдыру үшін, басқа заттарды синтездеу үшін пайдалану қажет. Фотосинтез кезінде түзілетін органикалық заттың бір бөлігі ғана осы синтездерге арналған құрылыс материалы ретінде пайдаланылады.

Фотосинтез (биомасса) өнімдері орасан зор. Өсімдіктермен жасалатын органикалық заттар-бұл тек қана өсімдіктердің ғана емес, сонымен қатар жануарлардың жалғыз өмір көзі, өйткені соңғылары дайын органикалық заттарды өңдейді, ол тікелей өсімдіктермен немесе басқа да жануарлармен қоректенеді, олар өз кезегінде өсімдіктермен қоректенеді. Осылайша, жердегі қазіргі өмірдің негізінде фотосинтез жатыр. Өсімдіктер мен жануарлардағы заттар мен энергияның барлық түрленуі Фотосинтездің бастапқы өнімдерінің заттары мен энергиясын қайта құру, қайта комбинациялау және тасымалдау болып табылады. Фотосинтез бүкіл тірі үшін маңызды және оның өнімдерінің бірі су молекуласынан шығатын және атмосфераға бөлінетін еркін оттегі болып табылады. Барлық оттегі фотосинтез арқылы пайда болды деп ойлайды. Ол өсімдіктерге де, жануарларға да тыныс алу үшін қажет.

Хлоропластар тормен қозғала алады. Әлсіз жарықта олар жарыққа қараған тордың астында орналасады. Бұл ретте олар өзінің үлкен беткейімен жарыққа шығады. Егер жарық тым қарқынды болса, олар оған қабырғамен бұрылады және жарық сәулесіне параллель қабырғалардың бойымен сапқа тұрғызылады. Орташа жарықтандыруларда хлоропласттар екі шеткі ортасының жағдайын алады. Кез келген жағдайда бір нәтижеге қол жеткізіледі: хлоропластар жарықтандырудың фотосинтезі үшін ең қолайлы жағдайларда көрсетіледі. Хлоропласттардың мұндай орын ауыстырулары (фототаксис) — бұл өсімдіктерде тітіркендірудің бір түрі.

Хлоропласттар жасуша жүйесінде танымал автономияға ие. Оларда өз рибосомалары және хлоропласттың бірқатар ақуыздарының синтезін анықтайтын заттар жиынтығы бар. Ламелл және хлорофилл құрамына кіретін липидтердің пайда болуына әкелетін ферменттер де бар. Біз көріп отырғанымыздай, хлоропласт энергия өндірудің автономды жүйесі де бар. Осының арқасында хлоропластар өз құрылымдарын дербес құруға қабілетті. Хлоропласттар (митохондрия сияқты) өсімдік жасушасында қоныстанған және алдымен симбиозға, содан кейін оның құрамдас бөлігі, органоид болған қандай да бір төменгі организмдерден пайда болды деген көзқарас бар.

Тағы бір өте маңызды функция-хлоропласттағы көмірқышқылын меңгеру немесе көмірқышқылының бекітілуі, яғни оның көміртегін органикалық қосылыстар құрамына қосу, Кальвин мен Бенсонмен ашық және олардың атын алған реакциялардың күрделі циклінде орын алады. Осы ашу үшін оларға Нобель сыйлығы берілді. Циклдің негізгі ферменті — рибулезобисфосфаткарбоксилаза (РБФК) — оксигеназа болып табылады, ол көмірқышқылының бес көміртекті қосылысқа-Сахара рибулезобисфосфатқа қосылуын қамтамасыз етеді. Бұл ретте түзілетін қысқа баяулайтын алты көміртекті өнім фосфоглицерин қышқылының екі үш көміртекті молекулаларының пайда болуымен ыдырайды:

4.Қорытынды:

Мен өсімдік жасушасында хлоропласты ұйымдастыру және дамыту принциптерін көрдім.

ДНҚ хлоропласт пен цианобактериялардың жоғары ұқсастығы миллиардтаған жылдар бұрын эукариотикалық клеткаға кірген заманауи цианобактериялардың ежелгі ізашарларынан хлоропласт пайда болуы туралы гипотезаның негізіне кірді. Алайда, келесі эволюция барысында Тәуелсіз бактериялық жасуша ядроның бақылауындағы жартылай автоматты органға айналды, ол осы органелланың қандай жолмен дамуы бойынша фотосинтездейтін хлоропластқа айналғанын немесе пигменттер — каротиноидтардың (хромопласт) жиналу орнына айналғанын немесе биосинтез және крахмалдың (амилопласт) жиналу жолымен жүретінін анықтайды. Хлоропласт құрылымын зерттеу Өсімдік жасушасындағы ядролық және пластидті геномдардың үйлестірілген жұмысын қамтамасыз ететін дабыл жүйесін жақсы түсінуге мүмкіндік берді.