Chloroplasten sind organelles, der in Pflanzenzellen und anderen eukaryotic Organismen diese Verhalten-Fotosynthese gefunden ist. Chloroplasten gewinnen leichte Energie, versorgen sie in den Energielagerungsmolekülen ATP und NADPH und verwenden sie im Prozess genannt Fotosynthese, um organische Moleküle und freien Sauerstoff vom Kohlendioxyd und Wasser zu machen.

Chloroplasten sind grün, weil sie das Chlorophyll-Pigment enthalten. Der Wortchloroplast () wird aus den griechischen Wörtern chloros () abgeleitet, was grün, und plastis () bedeutet, was "denjenigen bedeutet, der sich formt". Chloroplasten sind Mitglieder einer Klasse von organelles bekannt als plastids.

Entwicklungsursprung

Chloroplasten sind einer der vielen verschiedenen Typen von organelles in der Pflanzenzelle. Wie man betrachtet, sind sie von cyanobacteria bis endosymbiosis entstanden. Das wurde zuerst von Mereschkowsky 1905 nach einer Beobachtung von Schimper 1883 angedeutet, dass Chloroplasten nah cyanobacteria ähneln. Wie man denkt, stammen alle Chloroplasten direkt oder indirekt von einem einzelnen endosymbiotic Ereignis (in Archaeplastida) abgesehen von Paulinella chromatophora ab, der kürzlich einen photosynthetischen cyanobacterial endosymbiont erworben hat, der nicht nah mit Chloroplasten anderen eukaryotes verbunden ist. Darin sind sie auf ein endosymbiotic Ereignis zurückzuführen, Chloroplasten sind mitochondria ähnlich, aber Chloroplasten werden nur in Werken und protista gefunden. Der Chloroplast wird durch eine doppelte-layered zerlegbare Membran mit einem Zwischenmembranenraum umgeben; weiter hat es reticulations oder viele infoldings, die inneren Räume füllend. Der Chloroplast hat seine eigene DNA, die für redox Proteine codiert, die am Elektrontransport in der Fotosynthese beteiligt sind; das wird der plastome genannt.

In grünen Werken werden Chloroplasten durch zwei lipid-bilayer Membranen umgeben, die, wie man denkt, den inneren und Außenmembranen des Erbcyanobacterium entsprechen. Chloroplasten haben ihr eigenes Genom, das im Vergleich zu diesem von liederlichen cyanobacteria beträchtlich reduziert wird, aber die Teile, die noch Show klare Ähnlichkeiten mit dem cyanobacterial Genom da sind. Plastids kann 60-100 Gene enthalten, wohingegen cyanobacteria häufig mehr als 1500 Gene enthalten. Viele der fehlenden Gene werden im Kerngenom des Gastgebers verschlüsselt.

In einigen Algen (wie der heterokonts und anderer protists wie Euglenozoa und Cercozoa) scheinen Chloroplasten, sich durch ein sekundäres Ereignis von endosymbiosis entwickelt zu haben, in dem eine eukaryotic Zelle eine zweite eukaryotic Zelle überflutet hat, die Chloroplasten enthält, Chloroplasten mit drei oder vier Membranenschichten bildend. In einigen Fällen kann solcher sekundärer endosymbionts sich gewesen überflutet durch noch anderen eukaryotes haben, so tertiären endosymbionts bildend. In der Alge Chlorella gibt es nur einen Chloroplasten, der glockenförmig ist.

In einigen Gruppen von mixotrophic protists wie der dinoflagellates werden Chloroplasten von einer gewonnenen Alge oder Kieselalge getrennt und provisorisch verwendet. Diese klepto Chloroplasten können nur eine Lebenszeit von ein paar Tagen haben und werden dann ersetzt.

Struktur

Chloroplasten sind als flache Scheiben gewöhnlich 2 bis 10 Mikrometer im Durchmesser und 1 Mikrometer dick erkennbar. In Landwerken sind sie, im Allgemeinen, 5 μm im Durchmesser und 2.3 μm dicke. Der Chloroplast wird durch einen Umschlag enthalten, der aus einem inneren und einer phospholipid Außenmembran besteht. Zwischen diesen zwei Schichten ist der Zwischenmembranenraum. Eine typische parenchyma Zelle enthält ungefähr 10 bis 100 Chloroplasten.

1. Außenmembran

2. Zwischenmembranenraum

3. innere Membran (1+2+3: Umschlag)

4. stroma (wässrige Flüssigkeit)

5. Thylakoid-Lumen (innerhalb von thylakoid)

6. Thylakoid-Membran

7. granum (Stapel von thylakoids)

8. thylakoid (Blättchen)

9. Stärke

10. ribosome

11. Plastidial-DNA

12. plastoglobule (Fall von lipids)

Das Material innerhalb des Chloroplasten wird den stroma entsprechend dem cytosol der ursprünglichen Bakterie genannt, und enthält ein oder mehr Moleküle der kleinen kreisförmigen DNA. Es enthält auch ribosomes; jedoch werden die meisten seiner Proteine durch Gene verschlüsselt, die im Gastgeber-Zellkern mit den zum Chloroplasten transportierten Protein-Produkten enthalten sind.

Innerhalb des stroma sind Stapel von thylakoids, den sub-organelles, die die Seite der Fotosynthese sind. Die thylakoids werden in genanntem grana von Stapeln eingeordnet (einzigartig: granum).

Ein thylakoid hat eine glatt gemachte Plattengestalt. Darin ist ein leeres Gebiet genannt den thylakoid Raum oder das Lumen. Fotosynthese findet auf der thylakoid Membran statt; als in mitochondrial oxidative phosphorylation schließt es die Kopplung von Quer-Membranenflüssen mit der Biosynthese über die Verschwendung eines Protons elektrochemischer Anstieg ein.

Im Elektronmikroskop, thylakoid Membranen erscheinen als das Wechseln leichter-und-dunkler Bänder, jeder 0.01 μm dicke. Eingebettet in der thylakoid Membran sind Antenne-Komplexe, von denen jeder aus den leicht fesselnden Pigmenten, einschließlich Chlorophylls und carotenoids, sowie Proteine besteht, die die Pigmente binden. Dieser Komplex beide Zunahmen die Fläche für die leichte Festnahme, und erlaubt Festnahme von Fotonen mit einer breiteren Reihe von Wellenlängen. Die Energie der Ereignis-Fotonen ist von den Pigmenten gefesselt und zum Reaktionszentrum dieses Komplexes durch die Klangfülle-Energieübertragung eintrichtert. Zwei Chlorophyll-Moleküle werden dann ionisiert, ein aufgeregtes Elektron erzeugend, das dann auf das fotochemische Reaktionszentrum geht.

Neue Studien haben gezeigt, dass Chloroplasten durch genannten stromules der röhrenförmigen Brücken, gebildet als Erweiterungen ihrer Außenmembranen miteinander verbunden werden können. Chloroplasten scheinen im Stande zu sein, Proteine über stromules auszutauschen, und so als ein Netz zu fungieren.

Werke von Transplastomic

Kürzlich haben Chloroplasten Aufmerksamkeit durch Entwickler von genetisch veränderten Werken erregt. In den meisten Blütenwerken werden Chloroplasten vom Elternteil männlichen Geschlechts nicht geerbt, obwohl in Werken wie Kiefern Chloroplasten von Männern geerbt werden. Wo Chloroplasten nur von der Frau geerbt werden, transgenes in diesen plastids kann durch den Blütenstaub nicht verbreitet werden. Das macht plastid Transformation ein wertvolles Werkzeug für die Entwicklung und Kultivierung von genetisch veränderten Werken, die biologisch enthalten werden, so bedeutsam tiefer Umweltgefahren aufstellend. Diese biologische Eindämmungsstrategie ist deshalb passend, für die Koexistenz der herkömmlichen und organischen Landwirtschaft zu gründen. Während die Zuverlässigkeit dieses Mechanismus für alle relevanten Getreide-Arten noch nicht studiert worden ist, versprechen neue Ergebnisse in Tabakwerken, eine erfolglose Eindämmungsrate von transplastomic Werken an 3 in 1,000,000 zeigend.

Siehe auch

• Chloroplast-Membran
• Zyklus von Calvin
• Leicht-abhängige Reaktion
• Leicht-unabhängige Reaktionen
• Mitochondria
• Hydrogenosome
• Hypothese von CoRR

Referenzen

Links

• Chloroplast - Zelle in den Mittelpunkt gestellte Datenbank
• Chloroplasten und Fotosynthese: Die Rolle des Lichtes von den Biologie-Seiten von Kimball
• 3D-Strukturen von Proteinen haben mit der thylakoid Membran verkehrt
• Forschung von Co-Extra über die Chloroplast-Transformation