фото­синтез протекает в специализированных органеллах клеток — хлоро­пластах. Хлоропласты высших растений имеют форму двояковы­пуклой линзы (диска), которая наиболее удобна для поглощения солнечных лучей. Их размеры, количество, расположение полностью отвечают назначению: как можно эффектив­нее поглощать солнечную энергию, как можно полнее усваивать углерод. Установ­лено, что количество хлоропластов в клетке измеряется десятка­ми. Это обеспечивает высокое содержание этих органелл на еди­ницу поверхности листа. Так, на 1 мм² листа фасоли приходится 283 тыс. хлоропластов, у подсолнечника — 465 тыс. Диаметр хло­ропластов в среднем 0,5-2 мкм.

Строение хлоропласта весьма сложное. По­добно ядру и митохондриям хлоропласт окружен оболочкой, со­стоящей из двух липопротеидных мембран. Внутреннюю среду представляет относительно однородная субстанция — матрикс или строма, которую пронизывают мембраны — ламеллы (рис.). Ламеллы, соединен­ные друг с другом, образуют пузырьки — тилакоиды. Плотно прилегая друг к другу, тила­коиды образуют граны, которые различают даже под свето­вым микроскопом. В свою очередь, граны в одном или нескольких местах объединены друг с другом с помощью меж­гранных тяжей — тилакоидов стромы.

Свойства хлоропластов: способны измененять ориентацию и перемещаться. Например, под влиянием яркого света хлоропласты поворачиваются узкой сто­роной диска к падающим лучам и перемещаются на боковые стенки клеток. Хлоропласты передвигаются в направлении более вы­сокой концентрации СО₂ в клетке. Днем они обычно вы­страиваются вдоль стенок, ночью опускаются на дно клетки.

Химический состав хлоропластов: воды — 75 %; 75-80 % общего количества сухих веществ составляют орг. соединения, 20-25 % -минеральные.

Структурной основой хлоропластов являются белки (50-55 % сухой массы),  половина из них составляют водорастворимые белки. Такое вы­сокое содержание белков объясняется их многообразными функ­циями в составе хлоропластов (структурные белки мембран, белки-ферменты, транспортные белки, сократительные белки, реценторные).

Важнейшей составной частью хлоропластов являются липиды, (30-40% сух. м.). Липиды хлоропластов представлены тремя группами соединений.

1. Структурные компоненты мембран, которые представлены амфипатическими липоидами и отличаются высоким содержанием (более 50%) галактолипидов и сульфолипидов. Фосфолипидный состав характеризуется отсутствием фосфатидилэтаноламина и высоким содержанием фосфатидилглицерина (более 20 %). Свыше 60 % состава ЖК приходится на линолевую кислоту.

2. Фотосинтетическне пигменты хлоропластов — гидрофобные вв-а, относящиеся к липоидам (в клеточном соке — водораствори­мые пигменты). Высшие растения содержат 2 формы зеленых пигментов: хлорофилл а и хлорофилл b и 2 формы желтых пигментов: каротины и ксантофиллы (каротиноиды). Хлорофиллы выполняет роль фотосенсибилизаторов, другие пигменты расширяют спектр действия фотосинтеза за счет более полного поглощения ФАР. Каротиноиды защищают хлорофилл от фотоокисления, участвуют в транспорте водорода, образующегося при фотолизе воды.

3. Жирорастворимые витамины — эргостерол (провитамин Д), витамины Е, К — сосредоточены практически целиком в хлоро­пластах, где участвуют в преобразовании световой энергии в химическую. В цитозоле клеток листа в основном находятся водорастворимые витамины. Так, у шпината содержание аскор­биновой кислоты в хлоропластах в 4-5 раз меньше, чем в лис­тьях.

В хлоропластах листьев присутствует значительное количество РНК и ДНК. НК со­ставляют примерно 1 % сухой массы хлоропластов (РНК — 0.75 %, ДНК — 0,01-0,02 %). Геном хлоропластов представлен кольцевой молекулой ДНК длиной 40 мкм с моле­кулярной массой 108, кодирующей 100-150 белков средних раз­меров. Рибосомы хлоропластов составляют от 20 до 50 % общей популяции рибосом клетки. Т.о., хлоропласты имеют собственную белоксинтезирующую систему. Однако для нормального функционирования хлоропластов необходимо взаи­модеЯствие ядерного и хлоропластного геномов. Ключевой фермент фотосинтеза РДФ-карбоксилаза синтезируется под двойным контролем-ДНК ядра и хлоропласта.

Углеводы не являются конституционными веществами хлоро­пласта. Представлены фосфорными эфирами саха­ров и продуктами фотосинтеза. Поэтому содержание углеводов в хлоропластах значительно колеблется (от 5 до 50 %). В активно функционирующих хлоропластах углеводы обычно не накаплива­ются, происходит их быстрый отток. При уменьшении потреб­ности в продуктах фотосинтеза в хлоропластах образуются круп­ные крахмальные зерна. В этом случае содержание крахмала может возрасти до 50 % сухой массы и активность хлоропластов снизится.

Минеральные вещества. Сами хлоропласты составляют 25-30 % массы листа, но в них сосредоточено до 80 % Fe, 70-72 — Mg и Zn,  50 — Cu, 60 % Ca, содержащихся в тканях листа. Это объясняется высокой и разнообразной ферментативной ак­тивностью хлоропластов (входят с состав простетических групп и кофакторов). Mg входит в состав хлорофилла. Ca стабилизирует мембранные структуры хлоро­пластов.

Возникновение и развитие хлоропластов. Хлоропласты обра­зуются в меристематических клетках из инициальных частиц или зачаточных пластид (рис.). Инициальная частица состоит из амебоидной стремы, окруженной двухмембранной оболочкой. По мере роста клетки инициалььные частицы увеличиваются в размере и приобретают форму двояковыпуклой линзы, в стреме появляются небольшие крахмальные зерна. Одновре­менно внутренняя мембрана начинает разрастаться, образуя складки (впячивания), от которых отшнуровываются пузырьки и трубочки. Такие образования называют пропластидами. Для дальнейшего их развития необходим свет. В темноте же фор­мируются этиопласты, в которых образуется мембранная ре­шетчатая структура — проламеллярное тело. На свету внутрен­ние мембраны пропластид и этиопластов образуют гранильную систему. Одновременно с этим также на свету в граны встра­иваются вновь образованные молекулы хлорофилла и других пигментов. Таким образом, структуры, которые подготавлива­ются к функционированию на свету, появляются и развиваются только при его наличии.

Наряду с хлоропластами имеется ряд других пластид, которые образуются либо непосредственно из пропластид, либо одна из другой путем взаимных превращений (рис.). К ним относятся накапливающие крахмал амилопласты (лейкопласты) и хромо­пласты, содержащие каротиноиды. В цветках и плодах хромо­пласты возникают на ранних стадиях развития пропластид. Хро­мопласты осенней листвы представляют собой продукты деграда­ции хлоропластов, в которых в качестве структур — носителей каротнноидов выступают пластоглобулы.

Пигменты хлоропласта, участвующие в улавливании световой энергии, а также ферменты, необходимые для световой фазы фотосинтеза, вмонтированы в мембраны тилако­идов.

Ферменты, которые катализируют многочисленные реакции восстановительного цикла углеводов (темповой фазы фотосинте­за), а также разнообразные биосинтезы, в том числе биосинтезы белков, липидов, крахмала, присутствуют главным образом в строме, часть из них является периферическими белками ламелл.

Строение зрелых хлоропластов одинаково у всех высших рас­тений, так же как в клетках разных органов одного растения (листьях, зеленеющих корнях, коре, плодах). В зависимости от функциональной нагрузки клеток, физиологического состояния хлоропластов, их возраста различают степень их внутренней структурированности: размеры, количество гран, связь между ними.
к, в замыкающих клетках устьиц основная функция хлоропластов — фоторегуляция устьичных движений. Хлоропласты не имеют строгой гранальной структу­ры, содержат крупные крахмальные зерна, набухшие тилакоиды, липофильные глобулы. Все это свидетельствует об их низкой энергетической нагрузке (эту функцию выполняют мито­хондрии). Другая картина наблюдается при изучении хлоропластов зеленых пло­дов томата. Наличие хорошо развитой гранулярной системы сви­детельствует о высокой фукциональной нагрузке этих органелл и, вероятно, существенном вкладе фотосинтеза при формирова­нии плодов.

Возрастные изменения: Молодые характеризуются ламеллярнои структурой, в таком состоянии хлоропласты способны размножаться путем деления. В зрелых хорошо выражена система гран. В стареющих происходит разрыв тилакоидов стро­мы, связь между гранами уменьшается, в дальнейшем наблюдаются распад хлорофилла и деструкция гран. В осенней листве деградация хлоропластов приводит к образованию хромопластов.

Структура хлоропластов лабильна и ди­намична, в ней отражаются все условия жизни растения. Большое влияние оказывает режим минерального питания растений. При недостатке N хлоропласты становятся в 1.5-2 раза мельче, дефицит P и S нарушает нормальную структуру ламелл и гран, одновременная нехватка N и Ca приводит к переполнению хлоропластов крахмалом из-за нарушения нормального оттока ассимилятов. При недостатке Ca нарушается структура наружной мембраны хло­ропласта. Для поддержания структуры хлоропласта также необхо­дим свет, в темноте идет постепенное разрушение тилакоидов гран и стремы.

Источник: StudFiles.net

(греч. «хлорос» — зеленый) — двухмембранные органеллы достаточно сложного строения, содержащие хлоро­филл и осуществляющие фотосинтез. Характерны только для растительных клеток ( рис. 1). У водорослей носителями хло­рофилла являются хроматофоры — предшественники пластид, они же встречаются у животного — эвглены зеленой (форма раз­нообразная). Хлоропласты высших растений имеют форму двоя­ковыпуклой линзы, наиболее рационально улавливающей свет. В клетке находится в среднем 10-30 (до 1000) хлоропластов. Дли­на пластиды составляет 5-10 мкм, толщина — 1-3, ширина — 2-4 мкм. Хлоропласты покрыты наружной гладкой мембраной, в то время как внутренняя мембрана образует в полости пласти­ды структуры, называемые тилакоидами (мешками). Дисковидные тилакоиды формируют граны, а трубковидные тилакоиды — тилакоиды стромы, соединяющие все граны в единую систему. В одной гране содержится от нескольких до 50 тилакоидов, а число гран в хлоропласте достигает 40-60. Пространство между тилакоидами стромы и гранами заполнено «основным ве­ществом» — стромой. состоящей из белков, липидов, углеводов, ферментов, АТФ.
оме того, в строме находятся пластидная ДНК. РНК, рибосомы. Мембраны тилакоидов имеют типичное строение, но в отличие от других органелл они содержат крася­щие вещества — пигменты хлорофилл (зеленый) и каротиноиды (красно-оранжево-желтые). Хлорофилл — основной пигмент, связан с глобулярными белками в белково-пигментные комплексы, расположенные по наружной стороне мембраны тилакоидов гран. Каротиноиды — дополнительные пигменты, находятся в липидном слое мембраны, где они не видны, так как растворены в жирах. Но место их расположения точно соответ­ствует белково-пигментному комплексу, поэтому пигменты в мембранах не образуют непрерывного слоя, а распределены мозаично. Строение хлоропластов тесно связано с их функцией. В них происходит фотосинтез; на мембранах тилакоидов гран проходят световые реакции, в строме — фиксация углерода (темновые реакции). Хлоропласты — полуавтономные органел­лы, в которых синтезируются собственные белки, однако долго жить вне клетки они не могут, так как находятся под общим контролем ядра клетки. Размножаются они путем деления по­полам или могут образовываться из пропластид или из лейко­пластов. Пропластиды передаются через зиготу в виде очень ма­леньких телец, их диаметр составляет 0,4-1,0 мкм, они бесцветны и покрыты двойной мембраной. Пропластиды нахо­дятся в клетках конуса нарастания стебля и корня, зачатках ли­стьев. В зеленых органах листьях, стеблях — они превраща­ются в хлоропласты. По окончании жизненного цикла хлорофилл разрушается (обычное изменением длины светового дня и понижением температуры), часть хлоропластов превраща­ется в хромопласты — зеленые листья и плоды краснеют или желтеют, после чего опадают.

Рис. 1. Строение: а — хлоропласта, б — лейкопласта, в — хромопласта; 1 — внешняя мембрана, 2 — внутренняя мембрана, 3 — метрике (строма), 4 — тилакоиды стромы (ламеллы), 5 — грана, в — тилакоид граны, 7 —крахмальное зерно, 8 — каротино-иды в каплях липидов, 9 — ДНК, 10 — рибосомы, 11 — разрушающиеся мембранные структуры

 

Источник: Т. Л. Богданова  «Пособие для поступающих в вузы»

Источник: xn--90aeobapscbe.xn--p1ai

ХЛОРОПЛА́СТЫ (от греч. χλωρός – зе­лё­ный и πλαστός – вы­ле­п­лен­ный), внутрик­ле­точ­ные ор­га­нел­лы (пла­сти­ды) рас­те­ний, в ко­то­рых осу­ще­ст­в­ля­ет­ся фо­то­син­тез; бла­го­да­ря на­ли­чию хло­ро­фил­лов ок­ра­ше­ны в зе­лё­ный цвет. Встре­ча­ют­ся в клет­ках тка­ней над­зем­ных ор­га­нов рас­те­ний, осо­бен­но обиль­ны и хо­ро­шо раз­ви­ты в ли­сть­ях и зе­лё­ных пло­дах. Дли­на 5–10 мкм, ши­ри­на 2–4 мкм. В клет­ках выс­ших рас­те­ний Х. (ча­ще их 15–50) име­ют лин­зо­вид­но-ок­руг­лую или эл­лип­со­ид­ную фор­му. Зна­чи­тель­но раз­но­об­раз­нее Х., на­зы­вае­мые хро­ма­то­фо­ра­ми, у во­до­рос­лей, но чис­ло их обыч­но не­ве­ли­ко (от од­но­го до не­сколь­ких).

X. от­де­ле­ны от ци­то­плаз­мы двой­ной мем­бра­ной, об­ла­даю­щей из­бират. про­ни­цае­мо­стью; внутр. её часть, врас­тая в мат­рикс (стро­му), об­ра­зу­ет сис­те­му осн. струк­тур­ных еди­ниц в ви­де уп­ло­щён­ных меш­ков – ти­ла­кои­дов, в ко­то­рых ло­ка­ли­зо­ва­ны пиг­мен­ты: ос­нов­ные – хло­ро­фил­лы и вспо­мо­га­тель­ные – ка­ро­ти­нои­ды. Груп­пы дис­ко­вид­ных тила­кои­дов, свя­зан­ных друг с дру­гом та­ким об­ра­зом, что их по­лос­ти ока­зы­ва­ют­ся не­пре­рыв­ны­ми, об­ра­зу­ют (на­по­до­бие стоп­ки мо­нет) гра­ны. Ко­ли­че­ст­во гран в Х. выс­ших рас­те­ний мо­жет дос­ти­гать 40–60 (ино­гда до 150). Ти­ла­кои­ды стро­мы (т. н. фре­ты) свя­зы­ва­ют гра­ны ме­ж­ду со­бой. Х. со­дер­жат ри­бо­со­мы, ДНК, фер­мен­ты; по­ми­мо фо­то­син­те­за, в них осу­ще­ст­в­ля­ет­ся син­тез АТФ из АДФ (фос­фо­ри­ли­ро­ва­ние), син­тез и гид­ро­лиз ли­пи­дов, ас­си­ми­ля­ци­он­но­го крах­ма­ла и бел­ков, от­кла­ды­вае­мых в стро­ме. В Х. син­те­зи­ру­ют­ся так­же фер­мен­ты, уча­ст­вую­щие в све­то­вой ре­ак­ции, и бел­ки мем­бран ти­ла­кои­дов. Собств. ге­не­тич. ап­па­рат и спе­ци­фич. бе­лок-син­те­зи­рую­щая сис­те­ма обу­слов­ли­ва­ют от­но­сит. ав­то­но­мию Х. от др. кле­точ­ных струк­тур. Ка­ж­дый Х. раз­ви­ва­ет­ся, как по­ла­га­ют, из про­пла­сти­ды, ко­то­рая спо­соб­на ре­пли­ци­ро­вать­ся пу­тём де­ле­ния (имен­но так уве­ли­чи­ва­ет­ся их чис­ло в клет­ке); зре­лые Х. ино­гда так­же спо­соб­ны к ре­п­ли­ка­ции. При ста­ре­нии ли­сть­ев и стеб­лей, со­зре­ва­нии пло­дов Х. вслед­ст­вие раз­ру­ше­ния хло­ро­фил­ла ут­ра­чи­ва­ют зе­лё­ную ок­ра­ску, пре­вра­ща­ясь в хро­мо­пла­сты. По­ла­га­ют, что Х. про­изош­ли пу­тём сим­био­ге­не­за циа­но­бак­те­рий с древ­ни­ми эу­ка­рио­та­ми – ге­те­ро­троф­ны­ми во­до­рос­ля­ми или про­стей­ши­ми.

Источник: bigenc.ru

• ХЛОРОПЛАСТЫ — зелёные пластиды растит. клетки, осуществляющие фотосинтез; содержат пигменты хлорофиллы и каротиноиды …
• АГРАНАЛЬНЫЕ ХЛОРОПЛАСТЫ — хлоропласты, находящиеся в клетках обкладок сосудисто-волокнистых пучков листьев некоторых растений кл. Liliopsida и некоторых растений кл. Magnoliopsida …
• хлоропласты — зеленые пластиды, в которых осуществляется процесс фотосинтеза. Органеллы с развитой системой тилакоидов, которые, прилегая друг к другу, образуют стопки тилакоидов – граны…
• ХЛОРОПЛАСТЫ — внутриклеточные органеллы растительной клетки — зеленые пластиды, в которых осуществляется процесс фотосинтеза. Окрашены в зеленый цвет хлорофиллами , содержат также желтые пластидные пигменты — каротиноиды…
• ХЛОРОПЛАСТЫ — внутриклеточные органоиды растит. клетки, в к-рых осуществляется фотосинтез; окрашены в зелёный цвет . Собств. генетич. аппарат и белоксинтезирующая система обеспечивают X. относит. автономию…
• Хлоропласты — тела, заключающиеся в клетках растений, окрашенные в зеленый цвет и содержащие хлорофилл. У высших растений X. имеют весьма определенную форму и называются хлорофилльными зернами …
• Хлоропласты —         внутриклеточные органеллы растительной клетки — Пластиды, в которых осуществляется фотосинтез. Окрашены в зелёный цвет благодаря присутствию в них основного пигмента фотосинтеза — Хлорофилла…
• ХЛОРОПЛАСТЫ — внутриклеточные органоиды растительной клетки, в которых осуществляется фотосинтез; окрашены в зеленый цвет …
• Хлоропласты — хлоропла́сты мн. Зеленые пластиды растительной клетки, содержащие хлорофилл, каротин и участвующие в процессе фотосинтеза…
• хлоропласты — хлоропл'асты, -ов, ед. ч. -&#039…
• хлоропласты — хлоропла́сты зеленые пластиды растительной клетки, содержащие хлорофилл, каротин, ксантофилл и участвующие в процессе фотосинтеза ср. хромопласты)…

Источник: slovar.wikireading.ru