Хлоропласт
Хлоропластите са малки органели в клетките на растенията и водораслите. Те поглъщат светлината, за да произвеждат захар в процес, наречен фотосинтеза. Захарта може да се съхранява под формата на нишесте. Хлоропластите съдържат молекулата хлорофил, която поглъща слънчевата светлина за целите на фотосинтезата. Освен хлорофил хлоропластът използва въглероден диоксид (CO2 ) и вода (H2 O) за образуване на захар и отделя кислород (O2 ). Хлорофилът придава на зелените растения зеления цвят. Хлоропластите съдържат и различни жълти и оранжеви пигменти, които подпомагат улавянето на фотони за фотосинтезата.
Схема на хлоропласт
Ултраструктура на хлоропласта: 1. външна мембрана2. междумембранно пространство3. вътрешна мембрана (1+2+3: обвивка) 4. строма (течност) 5. тилакоиден лумен (вътрешността на тилакоида) 6. тилакоидна мембрана7 . грана (купчини тилакоиди) 8. тилакоид (ламела) 9. нишесте10. рибозома11. пластидна ДНК12. пластоглобула (капка липиди)
Хлоропласти, видими в клетките на Plagiomnium affine
Структура
Всеки хлоропласт е заобиколен от двустенна полупропусклива мембрана, която е известна като перистромиум. В слоестите стекове се намират плоски дисковидни тилакоиди. Те съдържат светлопоглъщащи пигменти, включително хлорофил и каротеноиди, както и протеини, които свързват пигментите. Подобно на митохондриите, хлоропластите също съдържат собствена ДНК и рибозоми.
Еволюция
Хлоропластите са един от многото различни видове органели в клетката. Смята се, че те са възникнали като ендосимбиотични цианобактерии. За първи път това е предположено от Мерешковски през 1905 г. след наблюдение на Шимпер през 1883 г., че хлоропластите много приличат на цианобактерии. Смята се, че почти всички хлоропласти произлизат пряко или косвено от едно ендосимбиотично събитие.
Митохондриите също имат подобен произход, но хлоропластите се срещат само при растенията и протистите. При зелените растения хлоропластите са заобиколени от две липидно-слойни мембрани. Смята се, че те съответстват на външната и вътрешната мембрана на прародителската цианобактерия. Хлоропластите имат собствен геном, който е много по-малък от този на свободно живеещите цианобактерии. ДНК, която е останала, показва ясни прилики с генома на цианобактериите. Пластидите могат да съдържат 60-100 гена, докато цианобактериите често съдържат повече от 1500 гена. Много от липсващите гени са кодирани в ядрения геном на гостоприемника.
При някои водорасли (като хетероконтите) хлоропластите изглежда са се развили чрез вторично събитие на ендосимбиоза, при което една еукариотна клетка поглъща втора еукариотна клетка, съдържаща хлоропласти, образувайки хлоропласти с три или четири мембранни слоя. В някои случаи такива вторични ендосимбионти може да са били погълнати от други еукариоти, като по този начин са се образували третични ендосимбионти. При водораслите Chlorella има само един хлоропласт, който е с форма на камбана.
При някои групи миксотрофни протисти, като динофлагелатите, хлоропластите се отделят от уловено водорасло или диатом и се използват временно. Тези клепто (откраднати) хлоропласти могат да имат живот само няколко дни и след това се заменят.
Въпроси и отговори
В: Какво представлява хлоропластът?
О: Хлоропластът е малък органел в клетките на растенията и водораслите.
В: Как се нарича процесът, при който хлоропластите поглъщат светлината, за да произвеждат захар?
О: Процесът се нарича фотосинтеза.
В: Какво е предназначението на хлорофила в хлоропласта?
О: Хлорофилът абсорбира слънчевата светлина за фотосинтеза.
В: Какво използва хлоропластът, за да образува захар и да отделя кислород?
О: Хлоропластът използва въглероден диоксид (CO2) и вода (H2O), за да образува захар и да отделя кислород (O2).
В: Какво придава на зелените растения зеления цвят?
О: Хлорофилът придава на зелените растения зеления цвят.
В: Какви други пигменти съдържат хлоропластите освен хлорофил?
О: Хлоропластите съдържат и различни жълти и оранжеви пигменти, които подпомагат улавянето на фотони за фотосинтезата.
В: Какво може да се съхранява под формата на нишесте, след като е произведено от хлоропласт?
О: Захарта, произведена от хлоропластите, може да се съхранява под формата на нишесте.
