В какой части хлоропласта содержится хлорофилл
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.
Автор: Павел Чайка, главный редактор журнала Познавайка
При написании статьи старался сделать ее максимально интересной, полезной и качественной. Буду благодарен за любую обратную связь и конструктивную критику в виде комментариев к статье. Также Ваше пожелание/вопрос/предложение можете написать на мою почту pavelchaika1983@gmail.com или в Фейсбук, с уважением автор.
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.
Не нашли, то что искали? Используйте форму поиска по сайту
Хлорофилловые пигменты
Хлорофилл и хлоропласт встречаются в растениях. Оба слова начинаются с префикса «хлоро» — греческого слова «зеленый». Однако между ними есть небольшие, но жизненно важные различия.
Хлорофилл — это молекула растения, которая играет важную роль в смешивании и создании пищи растения в процессе фотосинтеза. Фотосинтез происходит, когда вода из корней растения, воздух из устьи растений и солнечный свет от хлорофилла сливаются и смешиваются вместе, чтобы создать пищу. Все эти сырьевые материалы превращаются в химический процесс и приводят к чему-то новому. Хлорофилл поглощает солнечный свет из окружающей среды и использует свою энергию при преобразовании как двуокиси углерода, так и воды в кислород и в виде глюкозы. В то время как происходит фотосинтез, хлорофилл вырабатывает энергию в виде сахаристых углеводов, что помогает растению в его развитии и развитии. Хлорофилл и весь процесс фотосинтеза заключены внутри органеллы, называемой хлоропластом.
Хлорофилл также является пигментом, который придает растениям свой зеленый цвет. Поскольку хлорофилл является светопоглощающим пигментом, он поглощает красный и синий свет спектра белого света и отражает зеленый свет. Именно по этой причине человеческий глаз видит зеленые растения. Существует два типа: хлорофилл А и хлорофилл Б. Однако хлорофилл длится недолго. В осенние или зимние месяцы растения, особенно листья, меняют цвета от зеленого до оттенков золота, коричневого, красного и бордового. Это происходит из-за отсутствия хлорофилла, оставшегося на растениях или листьях. Хлорофилл, зеленый пигмент, теряется, а другие пигменты на растении становятся видимыми; эти пигменты называются каротиноидами.
Структура хлоропласта
Поскольку хлорофилл также содержит каротиноиды, оттенки красного и желтого цветов можно найти и в растениях. Каротиноиды можно также найти в фруктах и цветах; например, морковь и помидоры получают свой цвет от этого типа пигмента. Они также существуют на листьях растения, но в определенный период скрыты хлорофилломs времени. Когда хлорофилл изнашивается, его заменяют каротиноидами, превращая лист в различные оттенки или комбинации красного и желтого.
С другой стороны, хлоропласты представляют собой растительные мембраны или органеллы, расположенные в растительных клетках и других организмах, которые используют фотосинтез для производства собственной пищи. Хлоропласты являются органеллами, которые проводят процесс фотосинтеза также в месте, где происходит фотосинтез. Они также имеют зеленый цвет благодаря использованию хлорофилла и его присутствию на мембранах. Хлоропласты обычно встречаются в листьях растения. В каждом квадратном миллиметре растительного листа есть сотни тысяч хлоропластов.
Резюме:
1. Хлорофилл является светопоглощающей растительной молекулой, а хлоропласты — растительными органеллами.
2. Хлорофилл прокладывает путь к свету для проведения процесса фотосинтеза; в то же время именно хлоропласты организуют и проводят весь процесс.
3. Хлорофилл имеет два вида: A и B.
4. Хлорофилл является источником зеленых пигментов растений, а хлоропласты имеют зеленый цвет из-за содержащегося в них хлорофилла.
5. Помимо зеленого пигмента, хлорофилл также содержит каротиноиды, которые являются красными и желтыми пигментами. Хлоропласты вообще не производят пигментов.
6. Хлоропласты встречаются в больших концентрациях в листьях растений. Хлорофилл встречается внутри хлоропластов.
7. Хлорофилл является частью хлоропласта, а хлоропласты являются частью растительной клетки.
Хлорофилл и хлоропласт оба участвуют в фотосинтезе эукариот. Хлорофиллы встречаются как у эукариот, так и у прокариот. Но хлоропласты встречаются только у эукариотических растений и водорослей. главн
Главное отличие — хлорофилл против хлоропласта
Хлорофилл и хлоропласт оба участвуют в фотосинтезе эукариот. Хлорофиллы встречаются как у эукариот, так и у прокариот. Но хлоропласты встречаются только у эукариотических растений и водорослей. главное отличие между хлорофиллом и хлоропластом является то, что хлорофилл — пигмент, участвующий в фотосинтезе в то время как хлоропласт — это органелла, участвующая в фотосинтезе.
Эта статья объясняет,
1. Что такое хлорофилл
— определение, характеристики, функции
2. Что такое хлоропласт
— определение, характеристики, функции
3. В чем разница между хлорофиллом и хлоропластом
Что такое хлорофилл
Хлорофилл — это зеленый пигмент, который отвечает за поглощение света, обеспечивая энергию для кислородного фотосинтеза. Несколько типов хлорофиллов найдены среди фотосинтезирующих организмов. Основными типами хлорофиллов являются хлорофилл А и В. Хлорофилл А обнаружен у всех растений, водорослей и цианобактерий. Хлорофилл В встречается в основном в растениях. Кроме того, хлорофилл C1, C2, D и F обнаружены у водорослей и цианобактерий. Наибольшее поглощение света хлорофиллами обнаруживается в синей части спектра. В хлорофилле А наиболее эффективно поглощающие длины волн спектра составляют 429 нм и 659 нм, которые отвечают за фиолетово-синий и оранжево-красный цвета соответственно. Напротив, хлорофилл А отражает сине-зеленый цвет, который отвечает за зеленый цвет большинства наземных растений. В хлорофилле B наиболее эффективно поглощающие длины волн спектра составляют 455 нм и 642 нм, которые отвечают за фиолетовый и красный цвета соответственно. Хлорофилл B отражает желто-зеленый цвет.
Хлорофилл А является наиболее важным пигментом в фотосинтезе, который служит первичным донором электронов в цепи переноса электронов фотосинтеза. С другой стороны, он передает энергию света, захваченную в антенном комплексе, в фотосистемы P680 и P700, где специфические хлорофиллы присутствуют в тилакоидной мембране хлоропласта. На наземных растениях большая часть хлорофилла B содержится в светозахватывающей антенне в фотосистеме P680. Хлорофилл B служит вторичным пигментом в фотосинтезе, улавливая световую энергию и передавая электроны высокой энергии в хлорофилл A. Оба хлорофилла A и B имеют сходную структуру. Они состоят из хлоринового кольца, где четыре атома азота окружают ион магния. Несколько боковых цепей и углеводородных хвостов также присоединены к кольцу хлорина. С-7-положение хлорин-кольца присоединено к метильной группе в хлорофилле А. Но в хлорофилле В метильная группа С-7 замещена альдегидной группой. Хлорофилл С1 и С2, встречающиеся в водорослях, состоят из двойных порфириновых колец. Хлорофиллы концентрируются в структуры, называемые хлоропластами в Аффинный плагиомний как показано в Рисунок 1.
Рисунок 1: Хлорофиллы на хлоропластах аффинного плагиома
Что такое хлоропласт
Хлоропласты представляют собой тип органелл, обнаруживаемых в клетках водорослей и растений, участвующих в фотосинтезе. Они содержат хлорофилловые пигменты для захвата световой энергии, которая управляет световой реакцией фотосинтеза. Хлоропласты обеспечивают пространство и необходимые ферменты для проведения светлой и темной реакции фотосинтеза. Во время фотосинтеза органическая молекула глюкозы производится из СО2 и H2О с помощью солнечного света.
Клетки водорослей состоят из одного хлоропласта на клетку, который имеет форму сетки, чашки или ленточной спирали. У растений хлоропласты представляют собой линзовидные органеллы. Они имеют диаметр 3-10 мкм и толщину около 1-3 мкм. Растительные клетки обрабатывают 10-100 хлоропластов на клетку. Три мембранные системы могут быть идентифицированы в хлоропласте. Это наружная мембрана, внутренняя мембрана и тилакоидная мембрана. Внешние и внутренние мембраны позволяют молекулам проходить, чтобы поддерживать постоянную среду внутри хлоропласта. Тилакоиды представляют собой мембранные мешки, которые содержат на мембране хлорофиллы, такие как фотосинтетические пигменты. Тилакоиды расположены в граны. Две граны связаны друг с другом стромальными тилакоидами. Матрица хлоропласта называется хлоропластной стромой. Он содержит хлоропластную ДНК, рибосомы 70S, а также гранулы крахмала. Светлая реакция происходит в тилакоидной мембране, а темная реакция происходит в строме хлоропласта. Ультраструктура хлоропласта показана на фигура 2.
Рисунок 2: Ультраструктура хлоропласта
1. Внешняя мембрана, 2. Промежуточная мембрана, 3. Внутренняя мембрана, 4. Строма, 5. Тилакоидный просвет, 6. Тилакоидная мембрана, 7. Гранум, 8. Тилакоид, 9. Крахмал, 10. Рибосома, 11. Хлоропластная ДНК, 12. Пластоглобулы
Разница между хлорофиллом и хлоропластом
переписка
Хлорофилл: Хлорофилл — это пигмент, участвующий в фотосинтезе.
хлоропласты: Хлоропласт — это органелла, участвующая в фотосинтезе.
функция
Хлорофилл: Хлорофилл улавливает свет и передает электроны высокой энергии в фотосистемы.
хлоропласты: Хлорофиллы организованы в хлоропласты, которые обеспечивают пространство для светлых и темных реакций фотосинтеза.
Типы
Хлорофилл: Существует несколько типов хлорофиллов. Основными типами являются хлорофилл А и В.
хлоропласты: Два типа хлоропластов встречаются у водорослей и растений соответственно.
цвет
Хлорофилл: Хлорофиллы придают хлоропластам зеленый цвет.
хлоропласты: Хлоропласты придают растениям зеленый цвет.
Присутствие
Хлорофилл: Хлорофиллы встречаются во всех растениях, водорослях и цианобактериях.
хлоропласты: Хлоропласт содержится во всех растениях и водорослях.
ДНК
Хлорофилл: Хлорофиллы являются пигментами. Таким образом, им не хватает ДНК.
хлоропластовХлоропласты состоят из собственной органелл ДНК, называемой кПДНК.
Место нахождения
Хлорофилл: Хлорофиллы обнаружены в тилакоидной мембране хлоропластов.
хлоропласты: Хлоропласты чаще всего встречаются в листьях растений.
Заключение
Хлорофилл и хлоропласт являются двумя требованиями фотосинтеза у растений и водорослей. Хлорофиллы обнаружены во всех фотосинтезирующих организмах, как прокариотах, так и эукариотах. Но, поскольку хлоропласты являются мембраносвязанными органеллами, они встречаются только у эукариот, растений и водорослей. Цианобактерии — это фотосинтетические прокариоты, содержащие только хлорофиллы. Помимо хлорофиллов, растения также содержат каротиноиды, которые поглощают свет в спектре, который не эффективно поглощается хлорофиллами. Хлорофиллы находятся в тилакоидной мембране хлоропластов. Они более эффективно задерживают свет в фиолетово-синей и оранжево-красной областях спектра. Отражающий цвет — зеленый. Следовательно, фотосинтезирующие организмы можно увидеть в зеленом цвете. Световая реакция фотосинтеза происходит в тилакоидной мембране хлоропластов, где присутствуют хлорофиллы. Темная реакция происходит в строме хлоропласта. Следовательно, хлоропласт обеспечивает пространство и требования для возникновения фотосинтеза в клетках. Поэтому основным отличием хлорофилла от хлоропласта является их роль в фотосинтезе у эукариот.
Ссылка:
1. Световые реакции ». Световые реакции. Н.п., н.д. Web. 09 апреля 2017 г.