Chloroplastas
Chloroplastai yra mažos organelės augalų ir dumblių ląstelėse. Jos sugeria šviesą ir gamina cukrų, kuris vadinamas fotosintezės procesu. Cukrus gali būti saugomas krakmolo pavidalu. Chloroplastuose yra molekulė chlorofilas, kuris sugeria saulės šviesą fotosintezei. Be chlorofilo, chloroplastas naudoja anglies dioksidą (CO2 ) ir vandenį (H2 O) cukrui gaminti ir išskiria deguonį (O2 ). Chlorofilas suteikia žaliesiems augalams žalią spalvą. Chloroplastuose taip pat yra įvairių geltonos ir oranžinės spalvos pigmentų, padedančių surinkti fotonus fotosintezei.
Plagiomnium affine ląstelėse matomi chloroplastai
Chloroplasto ultrastruktūra: 1. išorinė membrana2. tarpmembraninė erdvė3. vidinė membrana (1+2+3: apvalkalas) 4. stroma (skystis) 5. tilakoidų lumenas (tilakoido vidus) 6. tilakoidų membrana7 . grana (tilakoidų krūvelės) 8. tilakoidas (plokštelė) 9. krakmolas10. ribosoma11. plastidinė DNR12. plastoglobulė (lipidų lašas)
Chloroplasto schema
Struktūra
Kiekvieną chloroplastą supa dvigubos sienelės pusiau pralaidi membrana, kuri bendrai vadinama peristromiu. Sluoksniuotose krūvelėse yra plokšti disko formos tilakoidai. Juose yra šviesą sugeriančių pigmentų, įskaitant chlorofilą ir karotinoidus, taip pat pigmentus jungiančių baltymų. Kaip ir mitochondrijose, chloroplastuose taip pat yra savo DNR ir ribosomų.
Evoliucija
Chloroplastai yra vienas iš daugelio skirtingų ląstelės organelių tipų. Manoma, kad jie atsirado iš endosimbiotinių cianobakterijų. Pirmą kartą tokią prielaidą iškėlė Mereschkowsky 1905 m. po to, kai 1883 m. Schimperis pastebėjo, kad chloroplastai labai panašūs į cianobakterijas. Manoma, kad beveik visi chloroplastai tiesiogiai arba netiesiogiai atsirado vieno endosimbiotinio įvykio metu.
Panašios kilmės buvo ir mitochondrijos, tačiau chloroplastai randami tik augaluose ir protistuose. Žaliųjų augalų chloroplastus supa dvi lipidų sluoksnio membranos. Manoma, kad jos atitinka protėvių cianobakterijų išorinę ir vidinę membranas. Chloroplastai turi savo genomą, kuris yra daug mažesnis nei laisvai gyvenančių cianobakterijų. Išlikusi DNR yra labai panaši į cianobakterijų genomą. Plastiduose gali būti 60-100 genų, o cianobakterijose dažnai būna daugiau kaip 1500 genų. Daugelis trūkstamų genų yra užkoduoti šeimininko branduoliniame genome.
Kai kurių dumblių (pvz., heterokontų) chloroplastai, atrodo, išsivystė per antrinį endosimbiozės procesą, kai eukariotinė ląstelė prarijo antrą eukariotinę ląstelę, turinčią chloroplastų, ir taip susiformavo chloroplastai su trimis ar keturiais membranų sluoksniais. Kai kuriais atvejais tokius antrinius endosimbiantus galėjo absorbuoti kiti eukariotai, taip susiformuodami tretiniai endosimbiontai. Dumblyje Chlorella yra tik vienas chloroplastas, kuris yra varpo formos.
Kai kuriose mišriųjų protistų grupėse, pavyzdžiui, dinoflagelatuose, chloroplastai atskiriami nuo pagauto dumblio ar diatomo ir laikinai panaudojami. Šie kleptomaniniai (pavogti) chloroplastai gali tarnauti tik kelias dienas, o paskui jie pakeičiami naujais.
Klausimai ir atsakymai
K: Kas yra chloroplastas?
A: Chloroplastas yra maža organelė augalų ir dumblių ląstelėse.
K: Kaip vadinamas procesas, kurio metu chloroplastai sugeria šviesą ir gamina cukrų?
A: Šis procesas vadinamas fotosinteze.
K: Kokia chlorofilo paskirtis chloroplaste?
A: Chlorofilas sugeria saulės šviesą fotosintezei.
K: Ką chloroplastas naudoja cukrui gaminti ir deguoniui išskirti?
A: Chloroplastas naudoja anglies dioksidą (CO2) ir vandenį (H2O), kad susidarytų cukrus ir išsiskirtų deguonis (O2).
K: Kas suteikia žaliesiems augalams žalią spalvą?
A: Žali augalai turi žalią spalvą dėl chlorofilo.
K: Kokių dar pigmentų, be chlorofilo, yra chloroplastuose?
A: Chloroplastuose taip pat yra įvairių geltonos ir oranžinės spalvos pigmentų, padedančių surinkti fotonus fotosintezei.
K: Kas gali būti saugoma krakmolo pavidalu po to, kai jį pagamina chloroplastas?
A: Chloroplastuose pagamintas cukrus gali būti saugomas krakmolo pavidalu.
