Хлоропласты как фотосинтетический аппарат растения

Фотосинтез протекает в органеллах, называемых хлоропластами. Диаметр хлоропластов составляет 3—10 мкм.

Хлоропласты окружены двойной мембраной, которая образует оболочку хлоропласта. Они всегда содержат хлорофилл и другие фотосинтетические пигменты, расположенные на системе мембран. Мембраны погружены в основное вещество, или строму. На мембранах протекают световые реакции фотосинтеза. Здесь расположены хлорофилл и другие пигменты, ферменты и переносчики электронов. Система состоит из множества заполненных жидкостью плоских мешочков, называемых тилакоидами: тилакоиды образуют стопки, или граны, которые соединены друг с другом ламеллами. Каждая грана напоминает стопку монет, а ламелла — пластинку. В строме происходят темповые реакции фотосинтеза. Структура стромы напоминает гель; в ней содержатся растворимые ферменты, в частности ферменты цикла Кальвина, а также сахара и органические кислоты. Избыток углеводов, образуемых в процессе фотосинтеза, запасается в виде крахмальных зерен. С мембранами часто связаны сферические липидные капли. Они становятся крупнее по мере разрушении мембран в процессе их старения. По-видимому, в этих каплях аккумулируются липиды из мембран.

Важным свойством хлоропластов является их способность к движению. Хлоропласты передвигаются не только вместе с цитоплазмой, но способны и самопроизвольно изменять свое положение в клетке. Скорость движения хлоропластов составляет около 0,12 мкм/с. Хлоропласты могут быть распределены в клетке равномерно, однако чаще они скапливаются около ядра и вблизи клеточных стенок. Большое значение для расположения хлоропластов в клетке имеют направление и интенсивность освещения. При малой интенсивности освещения хлоропласты становятся перпендикулярно к падающим лучам, что является приспособлением к лучшему их улавливанию. При высокой освещенности хлоропласты передвигаются к боковым стенкам и поворачиваются ребром к падающим лучам. Получены данные, что движение хлоропластов регулируется синим светом. В зависимости от освещения может также меняться и форма хлоропластов. При более высокой интенсивности света их форма становится ближе к сферической. Хлоропласты служат источником питательных веществ. Принимают участие в процессе обмена веществ.