کلروپلاست چیست؟ تعریف، ساختار، عملکرد و شکل

تعریف کلروپلاست

• کلمه کلروپلاست از کلمه یونانی chloros به معنای سبز و پلاست به معنای “تشکیل دهنده” گرفته شده است.
• کلروپلاست‌ها نوعی پلاستیدهای متصل به غشاء هستند که حاوی شبکه ای از غشاء هستند که در یک ماتریکس مایع تعبیه شده و حاوی رنگدانه فتوسنتزی به نام کلروفیل هستند.
• این رنگدانه است که رنگ سبز را به قسمت های گیاه می بخشد و انرژی نور را جذب می‌کند.
• کلروپلاست‌ها را می‌توان در سلول های مزوفیل برگهای گیاه یافت.
• معمولاً 30-40 عدد در هر سلول مزوفیل وجود دارد.

ساختار کلروپلاست

• کلروپلاستهایی که در گیاهان عالی یافت می‌شوند عموماً دارای دو سطح محدب یا یک سطح محدب هستند.

در گیاهان مختلف، کلروپلاست‌ها ممکن است شکل های متفاوتی داشته باشند که از کروی، نعلی شکل، رشته‌ای، دیسکی یا بیضی شکل متفاوت است.

• آنها را می‌توان در سلول های مزوفیل برگ گیاهان یافت. متورم هستند و دارای مرکزی بی رنگ هستند.
• اندازه متوسط کلروپلاست قطر 4-6 میکرون و ضخامتش 1-3 میکروپلاست است.

کلروپلاست دارای یک غشای داخلی و خارجی با یک فضای میانی در بین آنها است. داخل کلروپلاست تیغه‌هایی از تیلاکوئید به نام گرانا و همچنین استروما یعنی مایع متراکم داخل کلروپلاست وجود دارد. این تیلاکوئیدها حاوی کلروفیل هستند که برای فتوسنتز گیاه لازم است. فضایی که کلروفیل پر می کند فضای تیلاکوئید نامیده می‌شود.

بنابراین یک کلروپلاست دارای بخش‌های زیر است:

1. غشاء خارجی

غشایی نیمه متخلخل است و به مولکول‌ها و یون‌های کوچک اجازه نفوذ میدهدکه منتقل ‌شوند.غشای خارجی نسبت به پروتئینهای بزرگتر نفوذپذیر نیست.

2. فضای بین غشایی

معمولاً یک فضای بین غشایی نازک در حدود 10-20 نانومتر است و بین غشای بیرونی و داخلی کلروپلاست وجود دارد.

3. غشای داخلی

غشای داخلی کلروپلاست، مرزی را با استروما تشکیل می دهد. عبور مواد به داخل و خارج از کلروپلاست را تنظیم می کند. علاوه بر فعالیت تنظیمی، اسیدهای چرب، لیپیدها وکاروتنوئیدها در غشای کلروپلاست داخلی سنتز می شوند.

4. استروما

استروما یک مایع قلیایی و آبی است که غنی از پروتئین است و در غشای داخلی کلروپلاست وجود دارد. فضای خارج از فضای تیلاکوئید استروما نامیده می شود. ریبوزومهای کلروپلاست، دی ان ای کلروپلاست و سیستم تیلاکوئید، دانه‌های نشاسته و بسیاری از پروتئین‌ها در اطراف استروما شناور هستند.

  5.سیستم تیلاکوئید

سیستم تیلاکوئید در استروما معلق است. سیستم تیلاکوئید مجموعه ای از کیسه های غشایی به نام تیلاکوئید است. کلروفیل در تیلاکوئیدها یافت می شود و مکانی است که فرآیند واکنش های نوری فتوسنتز اتفاق می‌افتد. تیلاکوئیدها در تیغه هایی به نام گرانا مرتب شده اند. هر گرانوم حاوی حدود 10-20 تیلاکوئید است.

  6. رتیکولوم خارجی

کلروپلاست برخی گیاهان حاوی مجموعه دیگری از لوله های غشایی هستند به نام رتیکولوم خارجی که از غشای داخلی منشاء می گیرد. وزیکول های ریز از غشای داخلی کلروپلاست جوانه زده و جمع می شوند تا لوله های رتیکولوم خارجی را تشکیل دهند.

عملکرد کلروپلاست

• کلروپلاست مکانی برای فتوسنتز است که شامل مجموعه ای از واکنش های وابسته به نور و مستقل از نور برای به دام انداختن انرژی خورشیدی و تبدیل آن به انرژی شیمیایی است.
• اجزای کلروپلاست در چندین عملکرد تنظیمی سلول و همچنین در تنفس نوری شرکت دارند.
• کلروپلاست همچنین فعالیت های متابولیکی متنوعی را برای سلول های گیاهی فراهم می کند، از جمله سنتز اسیدهای چرب، لیپیدهای غشایی، ایزوپرنوئیدها، تتراپیرول ها، نشاسته و هورمون ها.
• گیاهان فاقد سلول های ایمنی تخصصی هستند – همه سلول های گیاهی در پاسخ گیاه شرکت می کنند.
• کلروپلاست ها با هسته و غشای سلولی و ER اندامک های کلیدی دفاع پاتوژن هستند.
• کلروپلاست ها می توانند به عنوان حسگرهای سلولی عمل کنند.

همچنین مطالب بیشتری را بخوانید:

• گلیکولیز چیست؟ گلیکولیز در ۱۰ مرحله ساده
• چاپرون‌ چیست؟
• هتروکروماتین چیست؟
• کروماتین چیست؟

مترجم: معصومه قریبی ششده

منبع