什么是叶绿体？ 叶绿体：结构与功能

该菌群 - 我们这个星球的主要资源之一。 正是得益于世界植物区系有氧气，这是我们呼吸，食物具有从所有生命依赖一个庞大的数据库。 植物在它们能够无机化学化合物转化为有机物质是唯一的。

它们通过光合作用来做到这一点。 这个重要的过程发生在特定的植物细胞器， 叶绿体。 在最小的元素实际上保证了地球上所有生命的存在。 顺便说一句，什么是叶绿体？

的基本定义

所谓的特定结构，其中有光合作用的过程中，其目的在结合二氧化碳和某些碳水化合物的形成。 该副产物是氧气。 此细长的细胞器在长度，达到2-4毫米宽，它们的长度来5.10微米。 在某些种 绿藻 有时发现叶绿体巨头×50mm的延伸！

这些藻类也可以是另一个特点：整个小区，他们只有一个细胞器这一物种。 在细胞 高等植物 通常有10-30叶绿体之间。 然而，在他们的情况下，可满足明亮的例外。 因此，在栅栏组织常规烟草具有每细胞1000个叶绿体。 什么是叶绿体？ 光合作用 - 这是他们的主，但不是唯一的作用。 为了清楚地了解他们在工厂的生活中的重要性，重要的是要知道自己的起源和发展的许多方面。 所有这一切都是在本文中进一步描述。

叶绿体的起源

那么，什么是叶绿体中，我们了解到。 而如何将这些细胞器发生？ 它是如何出现的植物作为一个独特的装置，其二氧化碳和水转化成复杂的有机化合物？

目前，科学家们普遍认为这些细胞的内共生起源的，如在植物细胞中他们独立地出现时是相当值得怀疑之中。 清楚地知道，地衣 - 藻类和真菌的共生。 单细胞藻类 在同一时间住在 蘑菇细胞。 现在科学家认为，在远古时代光合蓝藻渗透到 植物细胞中， 然后失去了一些“独立”的，转让的大部分基因组在细胞核内。

但是，它的主要特点是保留在充满新的细胞器。 这只是光合作用的过程。 虽然，执行该过程所需要的设备，它既是细胞核和叶绿体本身的控制下形成的。 因此，这些细胞器的与在DNA中的遗传信息的实现相关联的划分，和其它过程由内核控制。

证据

最近比较，这些元素的原核起源的假说一直没有在科学界太受欢迎，许多人认为这是“捏造的业余爱好者。” 但在叶绿体DNA的核苷酸序列的深入分析后，这个假设是辉煌的确认隆重举行。 原来，这些结构都非常相似，甚至是密切相关的，在细菌细胞的DNA。 因此，类似的序列中自由生活的蓝藻被发现。 特别是，它们被证明是非常相似的基因的ATP合成复合物，以及在转录和翻译的“装置”。

其限定的从它们负责其终止，作为细菌的图像中的组织的DNA和末端核苷酸序列的遗传信息的读取的开始的启动子。 当然，几十亿年的进化变革能够使叶绿体许多变化，但在叶绿体基因序列保持绝对不变。 它是 - 无可辩驳充分证明了叶绿体和事实上曾经有一个原核祖先。 也许是身体，这也发生蓝藻的现代化。

质体能的叶绿体发育

“成人”的细胞器从质体能发展。 这是一个小的，完全无色的细胞器，具有直径只有几微米。 它是由一个致密的双层膜，其包含DNA的特定于叶绿体的环所包围。 内膜系统中的这些“祖先”没有细胞器。 由于他们的研究非常小的尺寸是非常困难的，但由于其发展的数据是非常低的。

据了解，有动物和植物在每个鸡蛋的细胞核几个这样的protoplastid。 在胚胎发育期间，他们被分开并转移到其他细胞。 这很容易检查：即以某种方式与质相连的遗传性状只通过母亲传播。

在开发过程中内膜protoplastidy伸入细胞器。 这些结构的成长类囊体膜，这是负责大奖赛的形成和基质细胞器的薄片。 在完全黑暗protopastida开始转变到叶绿体（黄化叶绿体）的前体。 其特征在于，在其内该一次类器官是相当复杂的晶体结构。 一旦植物的叶天亮，它完全摧毁。 此后，叶绿体，其被形成为时间和类囊体薄片的“传统的”内部结构的形成。

不同植物淀粉店

每个单元包含几个这样meristemalnoy质体能（其数目取决于植物种类和其它因素而异）。 一旦该初级组织开始转变成片材，细胞器前体被转化到叶绿体。 因此，已经完成了他们的成长，年轻的小麦叶片有100-150单位量叶绿体。 稍微复杂是针对那些能够淀粉积累的植物的情况下。

他们积累了质的碳水化合物，也被称为淀粉体的股票。 但如何将这些细胞器是这篇文章的题目？ 马铃薯块茎后不参与光合作用！ 让我更详细地解释这一点。

我们发现，叶绿体，顺便露出与原核生物的结构该细胞器之间的连接。 这里的情况是类似的：科学家早就发现，淀粉体叶绿体包含完全相同的DNA，并且完全相同protoplastid的形成。 因此，应以同样的角度来考虑。 淀粉体实际上应被视为一种特殊的叶绿体。

作为形成淀粉体？

您可以绘制protoplastidami和干细胞之间的相似之处。 简单地说，在某些时候淀粉体开始在一个稍微不同的方式来开发。 然而，科学家已经了解到一些有趣的事情：他们成功地实现马铃薯叶绿体中的淀粉质中的相互转换（反之亦然）。 正规例如，家喻户晓的小学生 - 马铃薯块茎浅绿色。

关于这些细胞分化的方式与其他信息

我们知道，番茄，苹果和其他一些植物的成熟过程（和树木，药草，秋季灌木树叶）是“退化”的过程中，当在植物细胞的叶绿体转化为有色体。 这些细胞器包含在他们的色素，类胡萝卜素组成。

该转换相关的事实，在一定条件下有类囊体的完全破坏，然后获得一个不同的细胞器内部组织。 正是在这里，我们来回到开始在文章的开头，讨论的问题：核叶绿体的发展的影响。 即，通过其在细胞的细胞质中合成的特殊的蛋白质，细胞器发起调整处理。

叶绿体的结构

谈到叶绿体的起源和发展，应详细说明它们的结构。 更是因为它是非常有趣的，值得单独讨论。

基本叶绿体结构由两个脂蛋白膜，内部和外部的。 每个的厚度为约7纳米，它们之间的距离 - 20-30纳米。 正如在其他质内层形成特殊结构的情况下，向内凸出细胞器。 在成熟的叶绿体只存在两种类型的“扭曲”膜。 基质，第二的薄片的第一形式 - 类囊体膜。

薄片和类囊体

应当指出的是，具有与细胞器内类似地层叶绿体膜有明显的联系。 它的一些褶皱可以延伸从一个壁到另一个（如在线粒体中）这一事实。 所以薄片可以形成一种“袋”或支链的。 然而，大多数这些结构被布置成平行于彼此，并且不涉及到彼此。

不要忘了，还有叶绿体膜和类囊体内部。 它是被安排在一组封闭的“袋”。 如在先前的情况下，所述腔的两个壁之间具有20-30纳米的长度。 的“袋”的酒吧被称为脸。 每列最多可以有50类囊体，在某些情况下，甚至有更多的。 由于这种桩的共同的“尺寸”可以达到0.5μm时，它们有时可以由普通光学显微镜检测。

面，其被包含在高等植物的叶绿体，的总数可高达40-60。 每一类囊体那么紧到另一个，他们的外膜形成一个平面。 在接头的层的厚度可高达2左右。 需要注意的是类似的结构，它们彼此相邻并类囊体片状结晶，相当罕见形成。

在接触作为层的地方，有时达到相同的2纳米。 因此，叶绿体（在结构和功能是很困难的）不是一个单一的整体结构，一种状态中“状态”的。 在某些方面，这些细胞器的结构是不超过整个细胞结构不那么困难！

拉纳是相互关联的，与薄板的帮助。 但类囊体腔内，其中形成叠层，总是闭合并且不与间空间连通。 正如你所看到的，叶绿体结构相当复杂。

什么是颜料可能存在于叶绿体？

这可能是包含在每个叶绿体基质？ 有单独的DNA分子和许多核糖体。 在造粉体沉积在淀粉粒的基质。 因此，有色体有颜料。 当然，也有叶绿体的各种颜料，但最常见的是叶绿素。 他立即分为几种类型：

• A组（蓝绿色）。 它发生在高等植物和藻类的叶绿体中发现，70％的病例。
• B组（黄绿色）。 剩下的30％也高等植物和藻类物种中发现。
• C，D组和E更是少之又少。 它是在较低的植物和藻类的一些物种的叶绿体中可用。

在叶绿体中的红色和棕色海藻是不那么罕见的可能会非常不同种类的有机染料。 有些藻类还通常包含几乎所有现有的颜料叶绿体。

叶绿体的功能

当然，它们的主要功能是将光能转换成有机组分。 山姆光合作用发生在大奖赛与叶绿素的直接参与。 它吸收太阳光的能量，将其传送到激发电子的能量。 后者中，具有其过量的库存，给其用于水的分解和合成ATP的能量过剩。 当水被形成衰变氧和氢。 首先，如我们已经提到，它是一种副产物和分泌到周围空间，所述氢与特定蛋白，铁氧还蛋白相关联。

他再次通过使氢还原剂，简称生物化学NADP氧化。 因此，它的还原形式 - NADP-H2。 简单地说，在光合作用的过程中释放以下物质：ATP，NADP-H2和氧形式的副产品。

ATP的能量作用

将得到的ATP是极其重要的，因为是能量的主要的“电池”，其进入细胞的不同需求。 NADP-H2包含还原剂，氢，该化合物能够在必要时容易地给它。 简单地说，它是一种有效的化学还原剂是：在光合作用的过程中，有一组反应，如果没有它根本就不会发生。

此外，在的情况下来，在黑暗中操作和Gran是用于启动数的有机物质的合成还原剂和能量叶绿体ATP的氢叶绿体酶。 由于光合作用需要良好的照明条件下进行，用于植物本身的在黑暗中需要的累积化合物。

您可以公平地说，这个过程是在某些方面看起来很像一个呼吸。 从什么区别光合作用他？ 该表将帮助您了解这个问题。

标准端口	光合作用	气息
当有	只在白天，当阳光	随时
其中收益	含叶绿素细胞	所有活细胞
氧	分配	摄取
CO2	摄取	分配
有机物质	合成，部分切割	只有分裂
能源	被吸收	看台

这就是从呼吸光合作用不同。 该表清楚地表明他们的主要区别。

一些“悖论”的

大部分的后续反应的发生正确的，在叶绿体基质。 合成的化合物的未来路径是不同的。 例如，单糖立即超出细胞器中积累多糖，主要的形式的细胞的其它部分 - 淀粉。 在叶绿体中它发生作为脂肪的沉积和积累初步它们的前体，其然后被输出到区域中的其他细胞。

应该清楚的是，所有的合成反应都需要大量的能量。 它唯一的来源是所有相同的光合作用。 这是一个过程，通常需要很多的能量才能被接收，从而破坏由于以前的综合而形成的物质！ 因此，在其过程中产生的大部分能量用于在植物细胞本身内进行各种化学反应。

只有其中一部分用于直接获得植物自身生长发育的有机物质，或以脂肪或碳水化合物的形式推迟。

叶绿体是否静止？

通常认为细胞器（包括叶绿体（其结构和功能由我们详细描述））严格位于一个地方。 不是这样的 叶绿体可以在细胞周围移动。 因此，在弱光下，它们倾向于在中等和低照度的条件下占据电池最发光侧的位置，它们可以选择某些中间位置，在这些中间位置它们可以“捕获”绝大多数阳光。 这种现象被称为“光趋势”。

像线粒体一样，叶绿体是相当自发的组织。 它们具有自己的核糖体，它们合成了许多高度特异性的蛋白质，它们仅被它们使用。 甚至有特定的酶复合物，其中产生了构成层状壳所需的特殊脂质。 我们已经讨论了这些细胞器的原核起源，但应该补充说，一些科学家认为叶绿体是一些寄生生物的长期后代，这些寄生生物首先成为共生体，然后完全成为细胞的组成部分。

叶绿体的重要性

对于植物来说，显而易见的是植物细胞使用的能量和物质的合成。 但光合作用是确保全球有机物质持续积累的过程。 从二氧化碳，水和阳光，叶绿体可以合成大量复杂的高分子化合物。 这种能力只有他们的特征，人类在人造条件下远远不能重复这个过程。

我们这个星球表面上的整个生物量都存在于植物细胞深处的这些微小的有机体。 没有它们，没有他们在地球上进行光合作用的过程，它的现代表现就没有生命。

我们希望您从这篇文章中了解到叶绿体是什么以及它在植物生物体中的作用。