9.3: Anatomia chloroplastów

Zielone algi i rośliny, w tym zielone łodygi i niedojrzałe owoce, zawierają chloroplasty – ważne organelle, w których zachodzi fotosynteza. U roślin największa gęstość chloroplastów znajduje się w komórkach mezofilu liści.

Podwójna membrana otacza chloroplasty. Błona zewnętrzna jest skierowana z jednej strony w stronę cytoplazmy komórki roślinnej, a z drugiej w przestrzeń międzybłonową chloroplastu. Błona wewnętrzna oddziela wąską przestrzeń międzybłonową od wodnego wnętrza chloroplastu, zwanego zrębem.

W obrębie zrębu inny zestaw błon tworzy przedziały w kształcie dysku – znane jako tylakoidy. Wnętrze tylakoidu nazywa się światłem tylakoidy. U większości gatunków roślin tylakoidy są ze sobą połączone i tworzą stosy zwane grana.

W błonach tylakoidów osadzone są wielobiałkowe kompleksy zbierające światło (lub antenowe). Kompleksy te składają się z białek i pigmentów, takich jak chlorofil, które wychwytują energię świetlną w celu przeprowadzenia zależnych od światła reakcji fotosyntezy. Procesy te uwalniają tlen i wytwarzają energię chemiczną w postaci ATP i NADPH.

Druga część fotosyntezy – cykl Calvina – jest niezależna od światła i zachodzi w zrębie chloroplastu. Cykl Calvina wychwytuje CO₂ i wykorzystuje ATP i NADPH do ostatecznej produkcji cukru.

Chloroplasty koordynują dwa etapy fotosyntezy. Fotosynteza uwalnia tlen i cukry – podstawę biomasy roślinnej, która bezpośrednio lub pośrednio odżywia większość życia na Ziemi.