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9.3: Anatomie der Chloroplasten
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PROTOKOLLE

9.3: Anatomie der Chloroplasten

Grüne Algen und Pflanzen, beinhalten Chloroplasten. Sie sind die lebenswichtigen Organellen, in denen die Fotosynthese stattfindet. Dazu gehören auch grüne Stängel und unreife Früchte. Bei Pflanzen findet sich die höchste Dichte an Chloroplasten in den Mesophyllzellen der Blätter.

Dabei umgibt eine Doppelmembran die Chloroplasten. Die äußere Membran ist auf der einen Seite dem Cytoplasma der Pflanzenzelle und auf der anderen Seite dem Intermembranraum des Chloroplasten zugewandt. Die innere Membran trennt den engen Intermembranraum vom wässrigen Inneren des Chloroplasten, dem sogenannten Stroma.

Im Stroma bildet ein zusätzlicher Satz von Membranen scheibenförmige Kompartimente, die als Thylakoide bekannt sind. Das Innere eines Thylakoids nennt man das Thylakoid-Lumen. Bei den meisten Pflanzenarten sind die Thylakoide miteinander verbunden und bilden Stapel, die als Grana bezeichnet werden.

Eingebettet in die Thylakoidmembranen sind Multi-Protein-Lichtgewinnungskomplexe (oder Antennen). Diese Komplexe bestehen aus Proteinen und Pigmenten, wie z.B. Chlorophyll, die Lichtenergie aufnehmen, um die lichtabhängigen Reaktionen der Fotosynthese durchzuführen. Diese Prozesse setzen Sauerstoff frei und produzieren chemische Energie in Form von ATP und NADPH.

Der zweite Teil der Fotosynthese findet lichtunabhängig statt und erfolgt im Stroma des Chloroplasten. Man bezeichnet diesen Teil als Calvin-Zyklus. Im Calvin-Zyklus werden CO2 aufgenommen und das zuvor entstandene ATP und NADPH genutzt, um letztendlich Zucker zu produzieren.

Chloroplasten koordinieren die beiden Phasen der Fotosynthese. Die Fotosynthese setzt als Endprodukte Sauerstoff und Zucker frei. Die entstandenen Zuckerarten bilden die Basis der pflanzlichen Biomasse und ernähren direkt oder indirekt das meiste Leben auf der Erde.


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