Хлоропласты- строение и функции в процессе фотосинтеза

Содержание:

Хлоропласты – двухмембранные органоиды растительных клеток, именно они играют ключевую роль в одном из самых важных биологических процессов в природе – фотосинтезе. В частности именно хлоропласты в процессе фотосинтеза выделяют зеленый пигмент хлорофилл, благодаря которому листья деревьев приобретают зеленый цвет (впрочем, не только листья, но и многие другие представители растительного мира, например водоросли). Какое строение хлоропластов, какие функции и процессы они осуществляются в жизнедеятельности клетки, об этом читайте далее.

Количество хлоропластов в растительной клетке может быть разным, у некоторых водорослей в клетке содержится лишь один большой хлоропласт, часто причудливой формы, в то время как в клетках некоторых высших растений находится множество хлоропластов. Особенно их много в так званных мезофильных тканях листьев, там одна клетка может иметь в себе до сотни хлоропластов.

Строение хлоропластов

Устройство хлоропласта включает в себя внутреннюю и внешнюю мембрану, (как и в клетке, они играют роль защитного барьера), межмембранное пространство, строму, тилакоиды, граны, ламеллы, люмен.

Вот так строение хлоропласта выглядит на картинке.

Как видим с картинки внутри хлоропласта имеется полужидкое пространство, именуемое стромой и приплюснутые диски – это тилакоиды. Последние объединены в стопки, названные гранамы, и сами граны соединены друг с другом при помощи длинных тилакоид, которые называют ламеллами. Именно в тилакоидах находится важный зеленый пигмент – хлорофилл.

В полужидкой строме хлоропласта находятся его молекулы ДНК и РНК, а также рибосомы, обеспечивающие этому важному органоиду некую автономность внутри клетки. Помимо этого в строме хлоропласта есть зерна крахмала, которые образуются при избытке углеводов, образованных при фотосинтетической активности.

Функции хлоропластов

Самая важная функция хлоропласта – это, конечно же, осуществление фотосинтеза. Об этом удивительном процессе на нашем сайте есть отдельная большая статья. Тем не менее, напомним, что при фотосинтезе хлоропластами растительных клеток при помощи солнечного света осуществляется синтез глюкозы из углекислого газа и воды. При этом в качестве важного «побочного продукта» выделяется кислород.

Основным фотосинтезирующим пигментом в этом процессе является хлорофилл, локализированный в мембранах тилакоидов, именно здесь проходят световые реакции фотосинтеза. Кроме хлорофилла тут же присутствуют ферменты и переносчики электронов.

Интересный факт: хлоропласты стараются расположиться в клетке таким образом, чтобы их тилакоидные мембраны находились под прямым углом к солнечному свету. Или говоря простым языком, хлоропласты в клетке всегда тянутся на свет.

Строение хлорофилла

Что же касается строения самого хлорофилла, то он состоит из длинного углеводного хвоста и порфириновой головки. Хвост его гидрофобен, то есть боится влаги, поэтому погружен в тилакоид, головка наоборот любит влагу и находится в жидкой субстанции хлоропласта – строме. Поглощение солнечного света осуществляется именно головкой хлорофилла.

К слову биологами различается несколько разных видов хлорофилла: хлорофилл a, хлорофилл b, хлорофилл c1, хлорофилл c2 и так далее, все они обладают разным спектром поглощения солнечного света. Но больше всего в растениях именно хлорофилла а.

Рекомендованная литература и полезные ссылки

  • Белякова Г. А. Водоросли и грибы // Ботаника: в 4 т. / Белякова Г. А., Дьяков Ю. Т., Тарасов К. Л. — М.: Издательский центр «Академия», 2006. — Т. 1. — 320 с. — 3000 экз. — ISBN 5-7695-2731-5.
  • Карпов С.А. Строение клетки протистов. — СПб.: ТЕССА, 2001. — 384 с. — 1000 экз. — ISBN 5-94086-010-9.
  • Lee, R. E. Phycology, 4th edition. — Cambridge: Cambridge University Press, 2008. — 547 с. — ISBN 9780521682770.

Хлоропласты, видео

И в завершение образовательное видео по теме нашей статьи.

Хлоропласты: роль в процессе фотосинтеза и структура

Фотосинтез происходит в эукариотических клеточных структурах, называемых хлоропластами. Хлоропласт — это тип органеллы растительных клеток, известный как зеленые пластиды. Пластиды помогают хранить и собирать необходимые вещества для производства энергии. Хлоропласт содержит зеленый пигмент, называемый хлорофиллом, который поглощает световую энергию для процесса фотосинтеза. Следовательно, название хлоропласт указывает на то, что эти органеллы представляют собой хлорофиллсодержащие пластиды.

Подобно митохондриям, хлоропласты имеют свою собственную ДНК, ответственны за производство энергии и воспроизводятся независимо от остальной части клетки посредством процесса деления, подобного бактериальному бинарному делению. Они также ответственны за производство аминокислот и липидных компонентов, необходимых для производства хлоропластов. Хлоропласты также встречаются в клетках других фотосинтезирующих организмах, таких как водоросли.

Хлоропласт: структура

Схема строения хлоропласт

Хлоропласты обычно встречаются в охранных клетках, расположенных в листьях растений. Охранные клетки окружают крошечные поры, называемые устьицами, открывая и закрывая их, чтобы обеспечить необходимый для фотосинтеза газообмен. Хлоропласты и другие пластиды развиваются из клеток, называемых пропластидами, которые являются незрелыми, недифференцированными клетками, развивающимися в разные типы пластид. Пропластид, развивающийся в хлоропласт, осуществляет этот процесс только при свете. Хлоропласты содержат несколько различных структур, каждая из которых имеет специализированные функции. Основные структуры хлоропласта включают:

  • Мембрана — содержит внутренние и внешние липидные двухслойные оболочки, которые выступают в качестве защитных покрытий и сохраняют замкнутые структуры хлоропластов. Внутренняя мембрана отделяет строму от межмембранного пространства и регулирует прохождение молекул в/из хлоропласта.
  • Межмембранное пространство — пространство между внешней и внутренней мембранами.
  • Тилакоидная система — внутренняя система мембран, состоящая из сплющенных мешкообразных мембранных структур, называемых тилакоидами, которые служат местами преобразования энергии света в химическую энергию.
  • Тилакоид с просветом (люменом) — отсек в каждом тилакоиде.
  • Грана — плотные слоистые стопки тилакоидных мешков (10-20), которые служат местами преобразования энергии света в химическую энергию.
  • Строма — плотная жидкость внутри хлоропласта, содержащая внутри оболочки, но вне тилакоидной мембраны. Здесь происходит конверсия углекислого газа в углеводы (сахара).
  • Хлорофилл — зеленый фотосинтетический пигмент в хлоропласт-гране, поглощающий световую энергию.

Хлоропласт: фотосинтез

При фотосинтезе энергия солнечного света преобразуется в химическую энергию. Химическая энергия хранится в виде глюкозы (сахара). Двуокись углерода, вода и солнечный свет используются для производства глюкозы, кислорода и воды. Фотосинтез происходит в два этапа: световая фаза и темновая фаза.

Световая фаза фотосинтеза протекает только при наличии света и происходит внутри хлоропластовой граны. Первичным пигментом, используемым для преобразования световой энергии в химическую, является хлорофилл а. Другие пигменты, участвующие в поглощении света, включают хлорофилл b, ксантофилл и каротин. Во время световой фазы, солнечный свет преобразуется в химическую энергию в виде АТФ (молекулы, содержащей свободную энергию) и НАДФ (молекула, несущая электроны высокой энергии).

И АТФ, и НАДФ используются во время темновой фазы для получения сахара. Темновая фаза фотосинтеза, также известная как этап фиксации углерода или цикл Кальвина. Реакции на этой стадии возникают в строме. Строма содержит ферменты, которые облегчают серию реакций, использующих АТФ, НАДФ и углекислый газ для получения сахара. Сахар может храниться в виде крахмала, используемого во время дыхания или при производстве целлюлозы.

Читайте также:

Комментарии

  1. Леонид ()   6 дней назад
    Мужчины, скажите, как вернуть потенцию??? Мне уже 54, никогда не думал, что скажу такое, но жена мной недовольна! Уже год как нет хорошего секса, жена все понимает, не ругается, но сам чувствую, что я уже не тот. Как бы она не ушла от меня, а то ведь 20 лет вместе прожили, и тут такое. Может это как-то восстанавливается? Купил в аптеке пилюльки какие-то, так как будто тысячу рублей выкинул! Есть какие-нибудь народные средства? Уже не чувствую себя мужчиной.
  2. Артем 6 дней назад
    У вас, наверное, тестостерона мало. Я хожу в тренажерный зал, у меня проблем нет, попробуйте тоже
  3. Леонид ()   6 дней назад
    Да какой там зал с моей то больной спиной! 54 года все-таки
  4. Ответ редакции 5 дней назад
    Леонид, для восстановления уровня тестостерона вам следует заняться спортом и пересмотреть свой режим дня и питание. Не только потенция вернется, но и в целом будете себя хорошо чувствовать. Дополнительно рекомедуем принимать Erostone, полностью натуральный препарат, который улучшает гормональный фон и ваше мужское либидо.
  5. Леонид ()   5 дней назад
    Хорошо, постараюсь выкроить время для занятий спортом, спасибо за совет. А есть ссылка на официальный сайт этого Эростона? Не хочу нарваться на подделки
  6. Ответ редакции 5 дней назад
    Конечно. Вот, держите - официальный сайт Erostone. У них сейчас проходит акция, вам на руку
  7. Леонид ()   5 дней назад
    Спасибо большое, посмотрю. Ну и про остальное забывать не буду
  8. Дмитрий (Москва)   3 дня назад
    Мужчины, мне 51 год, проблемы с потенцией. Коллега по работе посоветовал препарат какой-то, Эрастон называется. Очень хвалил его, но я в аптеке его не нашел. Тут вроде его упоминали, это что вообще такое? Стоит ли покупать?
  9. Иван 3 дня назад
    Дмитрий, была похожая ситуация. Мне 47, но возраст и стрессы на работе берут свое. Препарат мне вообще жена купила, сейчас уже не может вспомнить, за сколько. Я друзьям про него рассказывал, так попросили найти. Зашел сюда, увидел акцию, что пачку бесплатно отдают, вот и возьму
  10. Дмитрий (Москва)   3 дня назад
    Спасибо за ответ, надо будет взять, тоже попробовать. А ничего, что бесплатно? Никогда такого не видел
  11. Иван 3 дня назад
    Дмитрий тоже был удивлен, но я сам его использовал, ничего плохого сказать не могу. Рад помочь!
  12. Алексей (Челябинск)   3 дня назад
    Иван, у меня показывает ошибку, когда открываю ссылку. Дайте мне пожалуйста вашу, если у вас все открывается
  13. Иван 3 дня назад
    Конечно, вот ссылка
  14. Алексей (Челябинск)   3 дня назад
    Открылось, благодарю
  15. Дмитрий 2 дня назад
    А правда, что мастурбация понижает тестостерон? Видел какое-то видео, где речь шла об этом
  16. Андрей () 2 дня назад
    Вот уж не знаю. У меня знакомый есть, тренер по йоге, говорит, что если хочешь повысить тестостерон, нельзя мастурбировать. Еще сказал, что нужно пить смузи из сельдерея и банана, потому что это восстанавливает гормональный фон. Но на него посмотришь, не поймешь сразу, мужик или баба)) Волосы длинные, ручки худенькие и голосок тоненький))) Я каждую пятницу пью пиво, а пиво позволяет организму вырабатывать женские гормоны. Но я со своим пивом выгляжу куда мужественнее, чем он со своим смузи!)) Поэтому не верьте всяким гуру, это все фигня!
  17. Дмитрий 2 дня назад
    Аххахаха, все верно! Бывают же такие. Попьешь такого "смузи", так наутро все отвалится! Мы такого не пьем и поэтому проблем с потенцией нет!))
  18. Андрей () 2 дня назад
    Точно, точно)))
  19. Александр 1 день назад
    Как хоть так получается, что раньше жили без всяких препаратов, а теперь каждый второй - импотент! У меня и дед, и отец - все здоровые в этом плане. А вот у меня последнее время не ладится. Слышал о том, что сок гранатовый может помочь, но я его пил по стаканчику почти каждый день, а эффекта нет. И почему так...
  20. Даниил (Врач андролог) 1 день назад
    Александр, за последние сто лет все изменилось кардинально. Экология, еда, все эти фастфуды. Да и сидячий образ жизни не идет на пользу. Я работаю андрологом в частной клинике, у меня много таких клиентов. Уровень тестостерона для мужчины - критический показатель, но современный мир, можно сказать, убивает в нас мужчин! Тем, у кого совсем плохи дела, я обычно Erostone советую. Его нет в аптеках, поэтому пока что он не такой дорогой. Это вообще западный препарат, а там все с этим строго. В обычных больницах вам такого не посоветуют, потому что если вы будете его принимать, проблемы с потенцией (в частности, эректальная дисфункция) проходят быстро, им это ни к чему. А в нашей работают профессионалы, им и так хорошо платят, поэтому мы нацелены на результат, давно знаем этот препарат
  21. Александр 1 день назад
    Даниил, а может у вас ссылка есть на него? Интересно посмотреть
  22. Даниил (Врач андролог) 1 день назад
    Указана выше.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.

Adblock detector