Хлоропласты являются одним из видов пластид. Хлоропласты имеют зеленый цвет за счет преобладающего в них пигмента хлорофилла. Основная их функция — фотосинтез.

Количество данных органоидов в клетке варьирует. У некоторых водорослей в клетках содержится одни большой хлоропласт, часто причудливой формы. У высших растений их множество, особенно в мезофильной ткани листьев, где количество может достигать сотни штук на клетку.

У высших растений размер органоида около 5 мкм, форма округлая слегка вытянутая в одном направлении.

3D-модель хлоропласта

Хлоропласты в клетках развиваются из пропластид или путем деления надвое ранее существующих.

Строение хлоропласта

В строении хлоропластов выделяют внешнюю и внутреннюю мембраны, межмембранное пространство, строму, тилакоиды, граны, ламеллы, люмен.


Строение хлоропласта

Тилакоид представляет собой ограниченное мембраной пространство в форме приплюснутого диска. Тилакоиды в хлоропластах объединяются в стопки, которые называют гранами. Граны связаны между собой удлиненными тилакоидами — ламеллами.

Полужидкое содержимое хлоропласта называется стромой. В ней находятся его ДНК и РНК, рибосомы, обеспечивающие полуавтономность органоида (см. Симбиогенез).

Также в строме находятся зерна крахмала. Они образуются при избытке углеводов, образовавшихся при фотосинтетической активности. Жировые капли обычно формируются из мембран разрушающихся тилакоидов.

Функции хлоропластов

Основная функция хлоропластов — это фотосинтез — синтез глюкозы из углекислого газа и воды за счет солнечной энергии, которая улавливается хлорофиллом. В качестве побочного продукта фотосинтеза выделяется кислород. Однако процесс этот сложный и многоступенчатый, при котором синтезируются и побочные продукты, использующиеся как в самом хлоропласте, так и в остальных частях клетки.

Основным фотосинтетическим пигментом является хлорофилл. Он существует в нескольких разных формах. Кроме хлорофилла в фотосинтезе принимают участие пигменты каротиноиды.


Пигменты локализованы в мембранах тилакоидов, здесь протекают световые реакции фотосинтеза. Кроме пигментов здесь присутствуют ферменты и переносчики электронов. Хлоропласты стараются расположиться в клетке так, чтобы их тилакоидные мембраны находились под прямым углом к солнечному свету.

Хлорофилл состоит из длинного углеводного кольца и порфириновой головки. Хвост гидрофобен и погружен в липидный слой мембран тилакоидов. Головка гидрофильна и обращена к строме. Энергия света поглощается именно головкой, что приводит к возбуждению электронов.

Электрон отделяется от молекулы хлорофилла, который после этого становится электроположительным, т. е. оказывается в окисленной форме. Электрон принимается переносчиком, которые передает его на другое вещество.

Разные виды хлорофилла отличаются между собой несколько различным спектром поглощения солнечного света. Больше всего в растениях хлорофилла А.

В строме хлоропласта происходят темновые реакции фотосинтеза. Здесь находятся ферменты цикла Кальвина и другие.

Источник: biology.su

(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).


оропласты 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. Кроме 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.
iv>
роение 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.

xloroplastu

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.

>
­ли­че­ст­во 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