Хлоропласты - это крупные зеленые двумембранные органоиды эукариотической клетки, встречающиеся в клетках растений и водорослей, но отсутствующие в клетках животных и грибов. Они являются постоянными и обязательными структурными компонентами цитоплазмы.
Хлоропласты, наряду с хромопластами и лейкопластами, относятся к пластидам. Совокупность всех пластид клетки называют пластидомом. В типичной клетке листа (мезофилле) они часто имеют форму двояковыпуклой линзы или овальную/дисковидную форму. Их диаметр обычно составляет 3–10 мкм. Количество хлоропластов в одной клетке может варьироваться от одного до ста и более.
Основная функция хлоропластов -фотосинтез.
Строение хлоропластов
Хлоропласт обладает сложной внутренней структурой, которая обеспечивает пространственное разделение фотофизических и биохимических процессов.
1. Оболочка. Хлоропласт окружен двойной мембраной - наружной и внутренней.
Наружная мембрана высокопроницаема для большинства органических молекул.
Внутренняя мембрана обладает избирательной проницаемостью и контролирует обмен веществами с цитоплазмой. В отличие от митохондрий, она не образует складок (крист).
Между ними находится межмембранное пространство.
2. Строма. Это внутренняя среда хлоропласта, окруженная внутренней мембраной, которая аналогична матриксу митохондрий.
В строме протекают темновые реакции фотосинтеза.
Она содержит растворимые ферменты, кольцевую ДНК, рибосомы (70S), РНК, липиды, а также крахмальные зерна. Синтезированные углеводы могут запасаться здесь в виде крупных зерен крахмала.
3. Тилакоидная система. Это третья система мембран внутри хлоропласта.
· Тилакоиды представляют собой уплощенные дисковидные мембранные мешочки.
· Граны - это стопки плотно упакованных тилакоидов, напоминающие стопки монет.
· Ламеллы стромы соединяют отдельные граны.
Внутреннее пространство тилакоидов называется тилакоидным пространством.
Фотосинтетические пигменты (хлорофиллы и каротиноиды), а также электрон-транспортная цепь и АТФ-синтаза находятся в мембранах тилакоидов.
Полуавтономность и происхождение
Хлоропласты являются полуавтономными органоидами.
Генетический Аппарат: у них есть собственная кольцевая молекула ДНК и рибосомы прокариотического типа (70S), которые синтезируют часть необходимых им белков.
Размножение: Увеличение числа хлоропластов происходит путем деления.
Зависимость: несмотря на это, большинство белков хлоропластов кодируется ядерным геномом, синтезируется в цитозоле, а затем импортируется в органеллу.
Гипотеза эндосимбиоза: наличие прокариотических черт и двойной мембраны свидетельствует в пользу того, что хлоропласты являются потомками цианобактерий (синезеленых водорослей), которые на ранних этапах эволюции были захвачены эукариотической клеткой и вступили с ней в симбиоз.
Хлоропласты можно представить как миниатюрные солнечные электростанции внутри клетки. Внутренние мембраны (тилакоиды) - это солнечные панели, на которых солнечный свет преобразуется в электрическую энергию, а строма - это цех, где с помощью этой энергии из углекислого газа собираются строительные материалы (сахара) для всего растения.
Стань покорителем биологии вместе с нами!
Для сдачи ЕГЭ на высокие баллы необходимо научиться применять знания на заданиях формата экзамена. В онлайн школе Lomonosov.school вы сможете не только наработать свои знания для сдачи ЕГЭ, но и научитесь применять их для решения заданий.