Kloroplasztisz
A kloroplasztiszok a növények és az algák sejtjeinek belsejében található kis organellumok. Fényt nyelnek el, hogy a fotoszintézisnek nevezett folyamat során cukrot állítsanak elő. A cukor keményítő formájában tárolható. A kloroplasztiszok a klorofill molekulát tartalmazzák, amely a fotoszintézishez szükséges napfényt elnyeli. A klorofillon kívül a kloroplasztisz szén-dioxidot (CO2 ) és vizet (H2 O) használ cukor előállítására, és oxigént (O2 ) bocsát ki. A klorofill adja a zöld növények zöld színét. A kloroplasztiszok különböző sárga és narancssárga pigmenteket is tartalmaznak, amelyek a fotoszintézishez szükséges fotonok befogását segítik.
A Plagiomnium affine sejtjeiben látható kloroplasztiszok
Kloroplasztiszok ultrastruktúrája: 1. külső membrán2 . intermembrán tér3 . belső membrán (1+2+3: burkolat) 4. stroma (folyadék) 5. tilakoid lumen (tilakoid belseje) 6. tilakoid membrán7 . grana (tilakoidok halmaza) 8. tilakoid (lamella) 9. keményítő10 . riboszóma11 . plasztid DNS12 . plasztoglobulus (lipidek cseppje)
A kloroplasztisz ábrája
Szerkezet
Minden egyes kloroplasztiszt kettős falú, félig áteresztő membrán veszi körül, amelyet együttesen peristromiumnak neveznek. A réteges halmokban lapos, korong alakú tilakoidok találhatók. Ezek fényelnyelő pigmenteket, köztük klorofillt és karotinoidokat, valamint a pigmenteket megkötő fehérjéket tartalmaznak. A mitokondriumokhoz hasonlóan a kloroplasztiszok is tartalmaznak saját DNS-t és riboszómákat.
Evolúció
A kloroplasztiszok egyike a sejtben található számos különböző típusú organellának. Úgy gondolják, hogy endoszimbionta cianobaktériumokból származnak. Ezt először Mereschkowsky vetette fel 1905-ben, miután Schimper 1883-ban megfigyelte, hogy a kloroplasztiszok nagyon hasonlítanak a cianobaktériumokra. Úgy gondolják, hogy szinte minden kloroplasztisz közvetlenül vagy közvetve egyetlen endoszimbiózisból származik.
A mitokondriumok is hasonló eredetűek, de kloroplasztiszok csak a növényekben és a protistákban találhatók. A zöld növényekben a kloroplasztiszokat két lipidrétegű membrán veszi körül. Úgy gondolják, hogy ezek megfelelnek az ősi cianobaktérium külső és belső membránjának. A kloroplasztiszoknak saját genomjuk van, amely sokkal kisebb, mint a szabadon élő cianobaktériumoké. A megmaradt DNS egyértelmű hasonlóságot mutat a cianobaktérium genommal. A plasztidok 60-100 gént tartalmazhatnak, míg a cianobaktériumok gyakran több mint 1500 gént. A hiányzó gének közül sokat a gazdaszervezet nukleáris genomja kódol.
Úgy tűnik, hogy egyes algákban (például a heterokontafélékben) a kloroplasztiszok az endoszimbiózis másodlagos eseménye révén alakultak ki, amikor egy eukarióta sejt elnyelt egy második, kloroplasztiszokat tartalmazó eukarióta sejtet, és így három vagy négy membránréteggel rendelkező kloroplasztiszok jöttek létre. Egyes esetekben az ilyen másodlagos endoszimbiontákat maguk is bekebelezhették más eukarióták, és így harmadlagos endoszimbiontákat alkottak. A Chlorella algában csak egy kloroplasztisz van, amely harang alakú.
A mixotróf protiszták egyes csoportjaiban, például a dinoflagellátákban a kloroplasztiszokat leválasztják egy befogott algáról vagy diatómáról, és ideiglenesen felhasználják. Ezeknek a klepto (lopott) kloroplasztiszoknak csak néhány napos élettartamuk lehet, és ezután kicserélik őket.
Kérdések és válaszok
K: Mi az a kloroplasztisz?
V: A kloroplasztisz egy kis szervecske a növények és algák sejtjeiben.
K: Hogy hívják azt a folyamatot, amelynek során a kloroplasztiszok elnyelik a fényt, hogy cukrot állítsanak elő?
V: A folyamatot fotoszintézisnek nevezik.
K: Mi a célja a klorofillnak a kloroplasztiszban?
V: A klorofill elnyeli a napfényt a fotoszintézishez.
K: Mit használ egy kloroplasztisz a cukor kialakításához és az oxigén leadásához?
V: A kloroplasztisz szén-dioxidot (CO2) és vizet (H2O) használ cukor előállításához és oxigén (O2) leadásához.
K: Mi adja a zöld növények zöld színét?
V: A klorofill adja a zöld növények zöld színét.
K: Milyen más pigmenteket tartalmaznak még a klorofillon kívül a kloroplasztiszok?
V: A kloroplasztiszok különböző sárga és narancssárga pigmenteket is tartalmaznak, hogy segítsék a fotoszintézishez szükséges fotonok befogását.
K: Mi tárolható keményítő formájában, miután a kloroplasztiszok elkészítették?
V: A kloroplasztiszok által előállított cukor keményítő formájában tárolható.
