9.3: Строение хлоропластов

Зеленые водоросли и растения, в том числе зеленые стебли и незрелые фрукты, гавани хлоропласты-жизненно важные органеллы, где происходит фотосинтез. В растениях самая высокая плотность хлоропластов находится в мезофилловых клетках листьев.

Двойная мембрана окружает хлоропласты. Внешняя мембрана сталкивается с цитоплазмой растительной клетки с одной стороны и пространством интермембранным пространством хлоропласта с другой. Внутренняя мембрана отделяет узкое интермембранное пространство от аквеозного интерьера хлоропласта, называемого стромой.

В строме другой набор мембран образуют дискообразные отсеки, известные как тилакоиды. Интерьер тилакоида называется тилакоидным люменом. В большинстве видов растений, тилакоиды взаимосвязаны и образуют стеки, именуемые Грана.

Встроенными в тилакоидные мембраны являются многобелковыми светосветопоглощающими (или антенными) комплексами. Эти комплексы состоят из белков и пигментов, таких как хлорофилл, которые поглощают световую энергию для выполнения светозависимых реакций фотосинтеза. Эти процессы высвобождают кислород и производят химическую энергию в виде АТФ и NADPH.

Вторая часть фотосинтеза – цикл Кэльвина – свето-независима и происходит в строме хлоропласта. Цикл Кэльвина связывает CO₂ и использует АТФ и NADPH для производства сахара.

Хлоропласты координируют два этапа фотосинтеза. Фотосинтез высвобождает кислород и сахар – основу биомассы растений, которая прямо или косвенно питает большую часть жизни на Земле.

в растениях, фотосинтез происходит в пределах плотного листового слоя клеток мезофилла, где находится наибольшее число хлоропластов. Разбросанные по всем этим специализированным двухмембранным органеллам, ещё один набор отделений, заполненные жидкостью мембранные мешочки, называемые тилакоидами, которые взаимосвязаны и сформируют многочисленные стеки, которые называются грана. На внешних краях каждого гранума, встроенного в тилакоидные мембраны, находятся мультибелковые комплексы, такие как фотосистемы.

Эти структуры содержат белки антенны, связанные с большим количеством пигментных молекул, таких как хлорофиллы, чтобы поглощать свет и начинать первую стадию реакции, зависящей от света. Между тем, второй этап, цикл Кальвина, происходит в строме, водянистой полости снаружи двойного липидного слоя тилакоида. При совместной работе обоих процессов растения производят собственную пищу благодаря биохимическим фабрикам"в хлоропласте.