ChloroplastychloroplastChloroplasty to rodzaj barwnych zielonych plastydów, zwanych ciałkami zieleni, które nazwę zawdzięczają obecności zielonego barwnika – chlorofiluchlorofilchlorofilu. Powstają w obecności światła z proplastydów lub z przekształconych leukoplastów, etioplastów bądź chromoplastów. Występują w komórkach samożywnych roślin eukariotycznych (głównie w liściach, ale również w innych zielonych częściach roślin) oraz protistów roślinopodobnych. Plastydy występujące u roślinopodobnych protistów i bakterii nazywane są chromatoforamichromatoforchromatoforami.

REBnT52f6DbIO

Zdjęcie przedstawia zbliżenie na powierzchnię liścia. Ma on zieloną barwę, którą zawdzięcza chlorofilowi. Widoczne jest użyłkowanie liścia.

Organelle te nie mają stałej lokalizacji w komórce. Są zdolne do przemieszczania się wzdłuż szlaków wyznaczonych przez aktynowe włókna białkowe cytoszkieletu komórki. Ich rozmieszczenie zależy od zmian oświetlenia. Przy słabym świetle chloroplasty układają się większą powierzchnią wzdłuż górnej ściany komórki, prostopadle do światła, co umożliwia lepsze wykorzystanie promieni słonecznych. Przy intensywnym oświetleniu, „uciekając” od światła, ustawiają się mniejszą powierzchnią wzdłuż bocznej ściany komórki, chroniąc się przed nadmiernym oświetleniem.

Liczba chloroplastów w komórkach jest różna i waha się od 1 do 200. W komórkach roślin występuje średnio od 20 do 40 chloroplastów (w komórkach zielenic – roślin pierwotnie wodnych występują 1 lub 2 chloroplasty).

Chloroplast roślin otoczony jest od zewnątrz przezroczystą osłonką (otoczką) utworzoną z dwóch selektywnie przepuszczalnych błon białkowo‑lipidowych. Plastydy u protistów roślinopodobnych otoczone są przez trzy lub cztery błony. Błona zewnętrzna chloroplastu jest gładka. Składa się w ok. 50% z białek i ok. 50% z tłuszczów.

U protistów roślinopodobnych tylakoidy nie tworzą gran. Między błoną zewnętrzną i wewnętrzną znajduje się wolna przestrzeń międzybłonowa (peryplastydowa).

Wnętrze chloroplastu ograniczone błoną wewnętrzną wypełnia macierz chloroplastowa zwana stromąstromastromą. Jest ona układem koloidalnym o konsystencji żelu i odczynie lekko zasadowym, bogatym w białko. W stromie chloroplastu obecne są rybosomy oraz od 200 do 300 cząsteczek DNA. Rybosomy podobne są do tych, które występują u prokariotów. Zawierają od 40 do 45% RNA i 50 do 60% białek i mają wielkość 70 S (mała podjednostka – 30 S, duża – 50 S). DNA chloroplastowe występuje w postaci koliście zamkniętej cząsteczki kwasu deoksyrybonukleinowego. Zawiera niewielką liczbę genów, głównie kodujących białka związane z fotosynteząfotosyntezafotosyntezą. Dlatego chloroplasty korzystają z informacji zapisanej w DNA jądrowym i większość białek potrzebnych chloroplastom powstaje na rybosomach cytoplazmatycznych, skąd transportowana jest do chloroplastów. Stroma chloroplastu zawiera liczne enzymy regulujące reakcje biochemiczne fotosyntezy, uczestniczące w syntezie kwasów tłuszczowych i procesach związanych z powielaniem materiału genetycznego (replikacją DNA) oraz odpowiedzialne za syntezę białek zakodowanych w DNA chloroplastowym.

W stromiestromastromie obecne są również krople lipidowe w postaci kulistych nieobłonionych ciał – plastoglobuli oraz ziarna skrobi asymilacyjnej, które powstają wtedy, gdy fotosynteza zachodzi intensywnie i komórka nie nadąża z odbieraniem syntetyzowanych w tym procesie cukrów.

Czasami w plastydach protistów obserwuje się miejsca pozbawione chlorofilu, w których obecne są pirenoidypirenoidpirenoidy. Są to ogniska skrobiotwórcze zbudowane z kryształków białka, wokół których odkładają się ziarna skrobi.

Chloroplasty odpowiadają za samożywność komórek. Przezroczyste błony otoczki pozwalają falom świetlnym dotrzeć do błon tylakoidów. Tu bowiem są wbudowane barwniki fotosyntetyczne: zielony chlorofil oraz karotenoidykarotenoidykarotenoidy: pomarańczowoczerwone karoteny i żółte lub brunatne ksantofile. Do ksantofilów należy brązowa fukoksantynafukoksantynafukoksantyna występująca u brunatnic. Oprócz chlorofilu i karotenoidów istnieją jeszcze inne barwniki aktywne w procesie fotosyntezy i wyłapujące światło o innych długościach fal. Maskują one obecność chlorofilu i nadają organizmom inne zabarwienie. Przykładem są fikobiliny: czerwona fikoerytryna i niebieska fikocyjanina (u krasnorostów).

Słownik