Kloroplast
Kloroplasti so majhni organeli v celicah rastlin in alg. V procesu, imenovanem fotosinteza, absorbirajo svetlobo in proizvajajo sladkor. Sladkor se lahko shrani v obliki škroba. Kloroplasti vsebujejo molekulo klorofila, ki absorbira sončno svetlobo za fotosintezo. Poleg klorofila kloroplast za tvorbo sladkorja uporablja ogljikov dioksid (CO2 ) in vodo (H2 O) ter izloča kisik (O2 ). Klorofil daje zelenim rastlinam zeleno barvo. Kloroplasti vsebujejo tudi različne rumene in oranžne pigmente, ki pomagajo pri zajemanju fotonov za fotosintezo.
Shema kloroplasta
Ultrastruktura kloroplasta: 1. zunanja membrana2. medmembranski prostor3. notranja membrana (1+2+3: ovojnica) 4. stroma (tekočina) 5. tilakoidni lumen (notranjost tilakoida) 6. tilakoidna membrana7 . grana (skladovnica tilakoidov) 8. tilakoid (lamela) 9. škrob10. ribosom11. plastidna DNA12. plastoglobula (kapljica lipidov)
Kloroplasti, vidni v celicah Plagiomnium affine
Struktura
Vsak kloroplast obdaja dvostenska polprepustna membrana, ki se skupno imenuje peristrom. V večplastnih skladovnicah so ploščati diskasti tilakoidi. V njih so pigmenti, ki absorbirajo svetlobo, vključno s klorofilom in karotenoidi, ter beljakovine, ki vežejo pigmente. Tako kot mitohondriji tudi kloroplasti vsebujejo lastno DNK in ribosome.
Evolucija
Kloroplasti so ena od številnih različnih vrst organelov v celici. Nastali naj bi kot endosimbiotične cianobakterije. To je prvi predlagal Mereschkowsky leta 1905, potem ko je Schimper leta 1883 opazil, da so kloroplasti zelo podobni cianobakterijam. Skoraj vsi kloroplasti naj bi neposredno ali posredno izvirali iz enega samega endosimbiotskega dogodka.
Podoben izvor imajo tudi mitohondriji, kloroplaste pa najdemo le pri rastlinah in protistah. Pri zelenih rastlinah so kloroplasti obdani z dvema lipidnima membranama. Domnevajo, da ustrezata zunanji in notranji membrani prednika cianobakterije. Kloroplasti imajo svoj genom, ki je veliko manjši od genoma prosto živečih cianobakterij. DNK, ki je ostala, je zelo podobna genomu cianobakterij. Plastidi lahko vsebujejo 60-100 genov, medtem ko cianobakterije pogosto vsebujejo več kot 1500 genov. Veliko manjkajočih genov je zakodiranih v jedrnem genomu gostitelja.
Zdi se, da so se kloroplasti pri nekaterih algah (kot so heterokonti) razvili s sekundarnim dogodkom endosimbioze, pri katerem je evkariontska celica posrkala drugo evkariontsko celico s kloroplasti in tako nastali kloroplasti s tremi ali štirimi membranskimi plastmi. V nekaterih primerih so takšne sekundarne endosimbiente lahko posrkali še drugi evkarionti, tako da so nastali terciarni endosimbionti. V algi Chlorella je samo en kloroplast, ki je zvonaste oblike.
Pri nekaterih skupinah mixotrofnih protistov, kot so dinoflagelati, se kloroplasti ločijo od ujete alge ali diatoma in se začasno uporabijo. Ti klepto (ukradeni) kloroplasti imajo lahko življenjsko dobo le nekaj dni in se nato nadomestijo.
Vprašanja in odgovori
V: Kaj je kloroplast?
O: Kloroplast je majhen organel v celicah rastlin in alg.
V: Kako se imenuje proces, pri katerem kloroplasti absorbirajo svetlobo za proizvodnjo sladkorja?
O: Proces se imenuje fotosinteza.
V: Kakšen je namen klorofila v kloroplastu?
O: Klorofil absorbira sončno svetlobo za fotosintezo.
V: Iz česa kloroplast tvori sladkor in oddaja kisik?
O: Kloroplast uporablja ogljikov dioksid (CO2) in vodo (H2O) za tvorbo sladkorja in izločanje kisika (O2).
V: Kaj daje zelenim rastlinam zeleno barvo?
O: Klorofil daje zelenim rastlinam zeleno barvo.
V: Katere druge pigmente poleg klorofila vsebujejo kloroplasti?
O: Kloroplasti vsebujejo tudi različne rumene in oranžne pigmente, ki pomagajo pri zajemanju fotonov za fotosintezo.
V: Kaj se lahko shrani v obliki škroba, potem ko ga kloroplast proizvede?
O: Sladkor, ki ga proizvedejo kloroplasti, se lahko shrani v obliki škroba.
