Хлоропласты и их роль в фотосинтезе
Хлоропласты содержатся только в эукариотических (ядерных) клетках зеленых растений. В клетках фотосинтезирующих прокариотов - бактерий фотосинтезирующие системы расположены в пластинчатых структурах - хроматофорах , которые содержат почти те же элементы фотосинтетического аппарата, что и хлоропласты. Напомним, что хлоропласты имеют шаровидную или дисковидную форму, и размеры их не превышают 10 мкм. Число их в клетках разных видов водорослей и высших растений варьирует от 1 до 40 на клетку. Хлоропласты окружены наружной мембраной, а внутренняя мембрана образует уложенные стопками плоские пузырьки - тилакоиды (см. рис. 28 ). Такие стопки тилакоидов называют гранами . В гранах находятся все фотосинтетические структуры. Ферменты, восстанавливающие углекислый газ до глюкозы, находятся в основном в строме, окружающей тилакоиды. Хлоропласты можно изолировать из листьев растений, исследовать в таких хлоропластах фотосинтез и выделить из них компоненты фотосинтезирующих систем. Так была установлена природа поглощающих свет пигментов в составе хлоропластов. Основной пигмент хлоропластов - хлорофилл напоминает по строению пигмент красных кровяных клеток человека и животных - гем . Основой обеих структур является порфириновое кольцо, в котором четыре пиррольных гетероцикла соединены между собой. В составе хлорофилла четыре атома азота пиррольных колец координированы с атомом магния, а в составе гема - с атомом железа. Подобные гему структуры имеются также в составе цитохромов переносчиков электронов в хлоропластах и митохондриях. Помимо хлорофилла в хлоропластах клеток разных видов растений и водорослей обнаруживают такие вспомогательные рецепторы световой энергии, как желтые каротиноиды и красные или синие фикобилины .
